基于数字传感器DS1820测温系统
用DS1820实现温度测量
任务三用DS1820实现温度测量*一、任务要求DS1820是美国DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点。
本任务利用DS1820来完成温度的检测，通过单片机进行数据处理并显示温度值。
知识目标：(1) 了解DS1820的工作原理。
(2) 掌握DS1820的使用和特性。
技能目标：(1) 会单片机和DS1820的接口电路设计。
(2) 能进行DS1820温度采集、单片机数值处理和温度显示的程序设计。
二、知识链接1. DS1820简介DS1820能在现场采集温度数据，并将温度数据直接转化成串行数字信号输出给单片机处理。
(1) 独特的单线接口方式：当DS1820与微处理器连接时，仅需要一条数据线即可实现微处理器与DS1820的双向通信。
(2) 测量温度范围为 -55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。
(3) 电压适用范围3V～5.5V。
(4) 可编程为9位～12位A/D转换精度。
(5) 用户设定的上、下限报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。
(6) 在没有外部电源时，DS1820依然能够继续工作，此时电源由总线为高电平时DQ脚上的上拉电阻提供（寄生供电模式），此模式下，VDD脚必须接地。
(7) 同一总线上可以挂接多个DS1820，适用于构成多点温度测控系统。
2. DS1820测温原理DS1820只有3个引脚，说明如下：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端。
图4-25 DS1820内部测温电路框图DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。
高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。
初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减法计数到0时，温度寄存器中的值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。
基于DS18B20数字温度传感器的温度检测系统课程设计报告
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基于DS18B20的温度测量系统设计
基于DS18B20的温度测量系统设计概述：DS18B20是一种数字温度传感器，具有精确度高、稳定性好、尺寸小等特点。
本文将基于DS18B20设计一个温度测量系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分内容。
硬件设计：1.传感器模块：DS18B20传感器模块包括一个温度传感器和一个数字转换芯片。
传感器模块通过串行总线与主控设备进行通信，并提供温度数据。
2.单片机：选择一种适合的单片机作为主控设备，负责与传感器模块通信，并实现相关功能。
3.显示模块：通过液晶显示屏或数码管等模块，将测量到的温度实时显示出来。
4.电源模块：为系统提供稳定的直流电源，使系统能够正常工作。
软件设计：1.通信协议：将单片机与传感器模块之间的通信协议设置为1-Wire协议，该协议简单易实现，并且可以同时连接多个传感器。
2.初始化：在系统启动时，初始化单片机与传感器模块之间的通信，并对传感器模块进行必要的设置，如分辨率、精确度等。
3.数据读取：通过1-Wire协议，单片机向传感器模块发送读取温度的指令，传感器模块将温度数据以数字形式返回给单片机。
4.数据处理：单片机接收到温度数据后，进行相应的数据处理，可以进行单位转换、滤波处理等。
5.数据显示：将处理后的温度数据通过显示模块实时显示出来。
系统应用：1.工业自动化：用于监测生产设备的温度，实现设备状态监控和预警功能。
2.室内温控：通过与空调系统或暖气系统的连接，实现室内温度的精确控制。
3.热管理：用于监测电子设备或电路板的温度，保证设备运行时的稳定性和散热效果。
总结：基于DS18B20的温度测量系统设计，通过选用合适的硬件模块和软件设计方案，可以实现精确、稳定的温度测量，并通过通信和显示模块实时反馈温度数据。
该系统具有应用广泛、性能可靠等优点，在工业自动化、室内温控、热管理等领域有着重要意义。
基于DS1820传感器的温度检测系统
基于DS1820传感器的温度检测系统
宋刈非;赵猷肄;林一楠
【期刊名称】《光电技术应用》
【年(卷),期】2009(24)3
【摘要】提出了一种高智能的温度测量系统.运用数字温度传感器DS1820作为温度测量传感器,以AT89C2051单片机为核心来构成温度测量系统,给出了该温度测量系统的设计方案、硬件电路设计和软件设计,并以此实现多点温度测量.实践表明,该系统具有智能、高精度、多点温度测量和补偿功能,对温度测量具有良好的应用价值.
【总页数】4页(P47-49,62)
【作者】宋刈非;赵猷肄;林一楠
【作者单位】东北电子技术研究所,辽宁,锦州,121000;东北电子技术研究所,辽宁,锦州,121000;东北电子技术研究所,辽宁,锦州,121000
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.9
【相关文献】
1.基于CC2430片内温度传感器温度检测系统的设计 [J], 刘渝灿
2.基于不同温度传感器的温度检测系统 [J], 赵悦;王冬梅;罗建;刘小焦
3.基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统设计 [J], 张瑜;张升伟
4.基于无线传感器的崇启大桥黑冰温度检测系统 [J], 李剑;陈启美;
5.基于无线传感器的崇启大桥黑冰温度检测系统 [J], 李剑;陈启美
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基于DS1820的单总线多点测温技术
基于DS1820的单总线多点测温技术随着科学技术的发展，特别是现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。
美国Dallas半导体公司推出的数字化温度传感器DS1820采用单总线协议，即与微机接口仅需占用1个I／O端口，无需任何外部元件，直接将温度转化成数字信号，以9位数字码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。
1 DS1820简介DS1820是美国DALLAS公司生产的可组网数字式温度传感器，在其内部使用了在板(ON-BOARD)专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只晶体管大小的集成电路内。
与其他温度传感器相比，DS1820具有以下特性：(1)独特的单线接口方式。
DS1820在与微处理器连接时仅需要1条口线即可实现微处理器与DS1820的双向通信。
(2)DS1820支持多点组网功能。
多个DS1820可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。
(3)DS1820在使用中不需要任何外围元件。
(4)测温范围为-55～+125℃，固有测温分辨率为0．5℃。
(5)测量结果以9位数字量方式串行传送。
2 工作原理用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化，其振荡率有明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
其输出用于修正计数器1的预置值。
DS1820特点如下：硬件接口简单，性能稳定，单线接口，仅需一根口线与MCU连接，无需外围元件；由总线提供电源；测温范围为-55～+75℃；精度为0．5℃；9位温度读数；A／D变换时间为200 ms；用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的；报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限。
基于DS1820水温测试测量电路设计
基于DS1820水温测试测量电路设计在本系统中，RA0~RA3用于七段码显示，RB6 控制水闸开关，RB7控制电加热管，RC3~RC5用于按键设计和读取水量，RC0~RC2用于跟DS1820通信进行水温测量，RB0~RB1对七段码进行扫描，RB2~RB5 LED指示灯显示，RC6漏电检测，RC7控制扬声器用于报警和指示。
键盘与水量测量电路由于在本系统中，只要求显示四个档位的水量值，因此水量传感器采用的是开关式传感器，当水量达到某一档时会拉低该档电平，接口电路与按键按下类似。
因此在电路设计中，将水量档位信号与按键通过一片74HC148优先编码器连接到单片机的I/O 口上。
按键的优先权高于水量信号，水量高档位信号优先权高于低档位信号，以保证能优先响应按键。
示电路温度采用二位七段码显示，显示范围0℃～99℃。
水量采用一位七段显示，显示1、2、3、4，四档水位。
对温度和水量进行循环扫描显示。
四个LED 用于当前按键功能设定。
水温和水量控制电路单片机通过光电耦合对继电器进行控制，用来切断或接通加热管电源，关闭或打开水阀，从而达到对水温和水量的控制。
漏电检测及报警电路由于热水器工作在潮湿的场合，因此需具备漏电检测与报警功能。
漏电检测由漏电检测线圈的输出经整形后输入到RC6 口，电路原理图如图3（a）所示。
当漏电流超过一定阈值时，比较器输出低电平，否则保持高电平，再通过一单稳态触发器电路产生如图3（b）所示波形，低电平保持时间t可由单稳态触发器进行调整设定。
在本系统中t 为10ms，由于PIC16C57 没有中断功能，因此程序中必须每隔一定时间（小于10ms）对RC6 口进行查询，以检测是否漏电，一旦检测到RC6 变低，经过确认后切断加热管电流，同时进行报警。
报警电路还在传感器出现故障、超温时报警提示。
PIC16C57 本身具有看门狗定时器，当系统出现异常时，能自动进行掉电保护和系统复位。
水温测量电路测温元件采用DALLAS的单线数字温度传感器DS1820。
基于DS1820的单总线多点测温技术
基于DS1820的单总线多点测温技术吕胜杰;霍淑艳【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)002【摘要】The multi-point temperature detection technology based on a single bus thermalmetric element DS1820 is described.In order to realize the function and exert its effect, a temperature detection system with a single bus is constructed by integrating the DS1820 device onto the 89C51 single chip computer which is controlled by a software programme.The experimental results show that the testing and control system has many advantages such as simpleness, high accuracy, easy access and less connection wires.The innovation is to monitor several or even dozens of temperarure points simultaneously by one communication interface to save the bandwidth and simplify hardware connections.%阐述了通过单总线测温元件DS1820来实现多点测温的技术,实现方法是利用DS1820和89C51单片机构建单线多点温度测控系统,通过软件对单片机进行控制,从而实现一根总线多点测温,达到理想的测温效果.实验结果表明,该测控技术具有测温系统简单,测温精度高,连接方便,占用口线少等优点.该技术的创新主要在于能够利用一个通信接口同时监测几个甚至几十个温度数据,从而达到节省带宽,简化硬件设施的目的.【总页数】3页(P185-187)【作者】吕胜杰;霍淑艳【作者单位】国家广电总局2021台,黑龙江,齐齐哈尔,161000;国家广电总局2021台,黑龙江,齐齐哈尔,161000【正文语种】中文【中图分类】TN911-34【相关文献】1.基于单总线数字温度传感器的多点测温技术 [J], 潘笑;徐辛酉2.单总线多点测温技术在大功率转动天线基础施工中的应用 [J], 王铁英3.基于PC串口-DS1820单总线测温网络 [J], 董文军4.基于单总线数字温度传感器的单总线多点测温技术 [J], 刘彬5.基于单总线协议的多点测温技术及应用 [J], 常志勇;李济顺;韩红彪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于DS18B20的智能温度检测系统
基于DS18B20的智能温度检测系统电子系统综合设计题目基于DS18B20的智能温度检测系统学号姓名所属系机械工程学院专业电子信息工程班级10级电信本一班指导教师摘要DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。
本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。
在此次设计中，我们采用LED显示温度，实现并焊接制作一个具有多种I/O接口的综合性功能电路，温度的测量值要精确到小数点的后1位，并采用单片机编程的方式使其使用方便、精度高。
另外还通过protues软件对设计的数字钟进行了有效的仿真，使得设计的电子产品更具有实用性，该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
关键字：温度测量；LED；数字温度传感器；单片机AbstractAs a kind of high-accuracy digital net temperature sensor，DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with it's special 1-wire interfa ce .This paper introduces the application of DS18B20 with singl e chip processor.The system is constituted by two parts the temperature measure d part and displayed part. The temperature measured part has a RS232 interface. It used AT89C51 of ATMEL company and DS18B20 of DALLAS company .The displayed part uses PC .Th is system is applied in such domains as warehouse detecting te mperature；air-conditioner controlling system in building and su pervisory productive process etc.Key words：temperature measure；LED；digital thermometer；si ngle chip processor目录摘要 (2)Abstract (3)1绪论 (5)2整体方案设计 (5)2.1 STC89C51单片机基础 (5)2.2 DS18B20的基本性质 (6)3智能温度检测系统的硬件设计 (8)3.1 LED电路 (8)3.2 STC89C51单片机电路 (9)3.3 DS18B20电路 (12)4智能温度检测系统的软件设计 (15)4.1 系统软件设计流程图 (15)4.2 智能温度检测系统的源程序代码 (17)4.3 只能温度检测系统的原理图 (24)5系统硬件仿真 (24)5.1 硬件仿真的介绍 (24)5.2仿真结果现象描述 (25)6总结 (26)参考文献 (27)1 绪论在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。
基于智能化温度传感器DS1820的多点温度检测系统
２ １ Ｄ １ ２ 的性 能特 点 ． Ｓ ８ ０
Ｄ １２ Ｓ ８ ０是 一种 单 总线 数字 式温 度 传感 器， 在其 内部使 用 了在板 （ ｎ Ｏ Ｂ ｒ ｄ ［专利 技术 ， 部传感 元件 与 转换 电路 封装 在一 片集 成 电路 中。它 采 ｏ ａ ）２ 全 用独特 的单 线接 口方 式， Ｓ ８ ０与微处 理器 连接 时仅 需要 一条 口线 即可实现 Ｏ １２ 微处理 器与Ｄ １２ 的双 向通 讯 ： Ｓ８ ０ 在使用 中 不需要 任何 外 围元件， 不需 要备份 电 源， 可用 数据 线供 电 ： 测温 范 围为 一 ５ ～ ＋２ ℃， 过编 程可 实现 １２ １ ５℃ １５ 通 ／～ ／ ｌ 的 ４级精 度转 换 ９ ．５ ｓ ７ ０ ｓ ６ 在 ３ ７ｍ 和 ５ｍ 内将 温度 转化 为 ９ 位和 ｌ 位 的数 字 ２ 量： 用户 可 自设定 非易 失性 的报警 上下 限值 ： 可适用 于各 种领 域、各种 环境 的 自动 化 测 量 及 控 制 系统 ，具 有 微 型化 、低 功耗 、高 性 能 、抗 干 扰 能 力 强 、 易 配微 处 理 器 等 优 点 。
——基于DS1820的室温监测装置的设计论文
4.2
温度传感器的选择
DS1820 是美国 DALLAS 半导体公司生产的可组网数字式温度传感器， 在其内部使用了
1、DS1820 简介
在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路 内。 2、DS1820 引脚及功能 DS1820 的引脚见右图： GND：接地 DQ ： 数据输入/输出脚（单线接口，可作寄生供电） VDD：电源电压 3、DS1820 的内部结构如下图所示
5 C36 1u/25V 4 9 10 12 11 3 C35 1u/25V 1
C2-
GND
15 C34
C2+ R2O T2IN R1O T1IN C1-
VSR2IN T2O R1IN T1O VS+
6 8 7 13 14 2 C33 1u/25V 16
1u/25V 1 6 2 7 3 8 4 9 5
DS1820-2 DS1820-3
声、光报警
DS1820-4
图3
从单片机系统硬件连接框图
3
无锡职业技术学院毕业设计说明书
第三章
3．1 开关电源及看门狗电路
a、电源电路
硬件结构
因为单片机工作电源为+5V，且底层电路功耗很小。采用 7805 三端稳压片即可满足要 求。 具体电路图如下：
图4
开关电源电路
9
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图9 （1）DS1820 有 4 个主要的数据部件：
DS1820 内部结构图
① 64 位激光 ROM。64 位激光 ROM 从高位到低位依次为 8 位 CRC、48 位序列号和 8 位家族代 码(28H)组成。 ② 温度灵敏元件。 ③ 非易失性温度报警触发器 TH 和 TL。可通过软件写入用户报警上下限值。 ④ 配置寄存器。 配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。 DS18B20 在 0 工作时按此寄 存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图所示。 TM MSB R1 R0 1 1 1 1 1 LSB
基于DS18B20的温度测试仪
苏州大学应用技术学院《电子技术综合设计》实验报告《电子技术综合设计》实验报告实验名称：基于DS18B20温度测试仪目录1. 任务 (4)1.1. 描述 (4)1.1.1. 组成 (4)1.1.2. 功能 (4)1.2. 要求 (4)1.2.1. 基本要求 (4)1.2.2. 分工 (4)2. 方案 (4)2.1. 可选方案 (4)2.1.1. 方案1 (4)2.1.2. 方案2 (5)2.2. 方案确定 (5)2.2.1. 主要思路 (5)3. 设计 (5)3.1. 硬件设计 (5)3.1.1. 单元1 (5)3.1.2. 微控制器STM32F103ZET6等单元说明： (6)3.1.3. 温度传感器DS18B20的工作原理 (7)3.1.4. 显示模块的设计 (8)3.1.5. LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (8)3.1.6. 软件结构 (9)3.1.7. 主要函数说明 (10)4. 制作 (10)4.1. 制作 (10)4.1.1. 过程 (10)4.1.2. 分工 (10)4.2. 实物外形 (10)5. 测试 (11)5.1.1. 系统仿真 (11)5.1.2. 系统硬件调试 (11)5.1.3. 系统软件调试 (11)5.2. 结果 (11)6. 总结 (13)参考文献 (13)附录 (14)附录1： (14)主程序： (14)子程序： (18)1.任务1.1.描述本文在基于DS18B20温度测试仪及微控制器工作原理的基础上，详细介绍了该系统的硬件和软件设计过程。
其中，硬件设计是以微控制器STM32F103ZET6和DS18B20数字温度传感器为核心器件，主要由温度采集、微控制器、LCD温度显示、串口显示四部分组成。
软件设计采用模块化编程方法，使得程序易于调试和维护，并利用C语言实现数据处理、LCD显示、串口显示等各功能子程序的编写。
该系统结构简单、抗干扰性强、实用性强，具有一定的工程应用价值。
课设报告基于DS18B20温度传感器的温度检测系统
大连海事大学课程设计报告——基于DS18B20温度传感器的温度检测系统指导教师：姓名：专业：学号：一、设计目的本文采用单片机来实现对温度的检测与显示。
它的主要组成部分有：STC89C51单片机、温度传感器、键盘电路、显示电路、蜂鸣器报警电路。
它可以实时显示温度和设定温度，实现对温度的测量，设定报警上下限等功能。
二、硬件设备STC89C51、DS18B20、LCD12864、蜂鸣器、键盘总体框图三、硬件部分综述该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到STC89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器为点阵字符LCD，12864液晶模块。
检测范围-55摄氏度到+125摄氏度。
本系统除了显示温度以外还可以设置一个温度值，对所测温度进行监控，当温度高于或低于设定温度时，开始报警并启动相应程序中央微处理器STC89C51：STC89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
STC89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
单片机最小系统温度传感器接口DS18B20原理与分析：DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
基于DS18B20温度传感器的温度测量系统设计
基于DS18B20温度传感器的温度测量系统设计张仲明;郭东伟;吕巍;张立明【摘要】设计了一种基于 DS18B20温度传感器的温度测量系统,该系统由DS18B20温度传感器、STC89C516RD+单片机与LCM 液晶显示屏组成.构建了实验电路图并实现了仿真实验.结果显示本系统的测量结果与温度计的实际测量结果基本吻合,符合预期仿真结果.%Based on the DS18B20 temperature sensor,a temperature measurement system is designed.This system is composed of the DS18B20 temperature sensor,STC89C516RD+ SCM and LCM LCD screen.The experimental circuit diagram is set up and the simulation experiment is realized.The results show that the measurement results of this system are basically in agreement with the actual measurement results of the thermometer,which conforms to the expected simulation ones.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】5页(P76-79,88)【关键词】温度测量系统;DS18B20温度传感器;STC89C516RD+单片机【作者】张仲明;郭东伟;吕巍;张立明【作者单位】吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春 130012;吉林大学物联网虚拟仿真实验教学中心,吉林长春 130012;吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春 130012;吉林大学物联网虚拟仿真实验教学中心,吉林长春 130012;吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春 130012;吉林大学物联网虚拟仿真实验教学中心,吉林长春 130012;吉林大学计算机科学与技术学院,吉林长春 130012;吉林大学物联网虚拟仿真实验教学中心,吉林长春 130012【正文语种】中文【中图分类】TH811温度测量与控制是工业自动控制的重要组成部分,在工业、电子、精度实验等领域有着普遍的应用[1]。
基于DS18B20的智能温度检测系统
浙江科技学院本科学生毕业设计（论文）题目基于DS18B20的智能温度检测系统系别自动化与电气工程学院专业班级02自动化A班姓名许浩学号********指导教师张丽职称助教2006年 6 月 1 日摘要:本文主要讨论了当今温度传感器的发展方向，介绍了用单片机控制的、基于数字温度传感器DS18B20的温度测量系统。
重点阐述了DS18B20的工作原理、指令系统、单片机与DS18B20之间的接口、数据传递、通信协议，建立了基于DS18B20的单点、多点温度测量系统。
最后用RS232总线实现了测温系统与PC机的通讯，实现了温度的实时检测与显示。
关键字： DS18B20，多点温度测量，通讯Abstract :After mainly discussing the development direction of current temperature sensor, the paper introduces the temperature measurement system based on the digital temperature sensor DS18B20,which is controlled by 89S52 single chip microcomputer. The working princip1e of the DS18B20, instruction sets, data transmission, the interface and the communication protoco1 between the DS18B20 and single chip microcomputer is expounded specially. The detail design project and concrete implementation of the single and multiple temperature measurement system，which is made up of DS18B20 and 89S52 single chip microcomputer are discussed．The temperature measurement system can communicate with PC by RS232 bus, which can be realized the measurement and display of temperature in the real time in this paper.Keywords：DS18B20, multipoint temperature measurement, communication目录摘要 (I)1 绪论 (1)2 几种常用温度传感器的原理及发展 (2)2.1 引言 (2)2.2 传感器的分类 (2)2.3 传感器的原理及发展 (2)2.3.1 传统的分立式温度传感器—热电偶传感器 (2)2.3.2 集成(IC)温度传感器 (3)2.4 智能温度传感器发展的新趋势 (5)2.4.1 提高测温精度和分辨力 (5)2.4.2 增加测试功能 (5)2.4.3 总线技术的标准化与规范化 (6)2.4.4 可靠性及安全性设计 (6)2.4.5 虚拟温度传感器和网络温度传感器 (7)2.5 小结 (7)3 DS18B20测温系统的设计 (8)3.1 现实测温遇到的问题 (8)3.2 方案论证及比较 (8)3.3 DS1820数字温度传感器的原理与构造 (9)3.3.1 DS18B20的内部结构 (10)3.3.2 DS18B20温度传感器的存储器 (11)3.4 DS1820单点测温系统设计 (14)3.4.1 CPU 模块 (14)3.4.2 数据采集模块 (15)3.4.3 显示模块 (15)3.4.4 系统软件设计 (15)3.5 DS18B20多点测温系统的设计 (25)3.5.1 硬件说明 (25)3.5.2 软件设计 (25)4 DS1820测温系统与PC上位机通讯 (29)4.1 RS-232C介绍 (29)4.2 RS232硬件接口设计 (30)4.2.1 硬件说明 (30)4.3 程序设计 (31)4.3.1 单片机内通信程序的设计 (31)4.3.2 PC 机内通信程序的设计 (32)5 总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (41)附录2 (68)1 绪论温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。
基于DS18B20的温度测量系统设计
基于DS18B20的温度测量系统设计一、引言温度测量是现代生活中很常见的一项测量工作。
在很多领域中，如农业、医疗和工业等，温度的准确测量对于保持合适的环境和防止设备损坏至关重要。
因此，设计一种高精度、稳定可靠的温度测量系统至关重要。
本文将基于DS18B20温度传感器进行详细的设计。
二、DS18B20概述DS18B20是一种数字温度传感器，它可以提供9至12位的温度数据精度。
它使用单总线接口进行通信，并且可以在不同分辨率下进行配置以满足不同的应用需求。
该传感器具有很多优点，如精度高、体积小、能够长时间稳定工作等。
三、系统设计1.硬件设计硬件设计是温度测量系统设计的基础。
设计中需要考虑到供电电源、连接方式和传感器位置等因素。
(1)供电电源：传感器和测量电路通常需要稳定的电源供应，可以选择直流电源或者电池供电，需要根据实际需求进行选择。
(2)连接方式：DS18B20可以通过单总线接口进行连接，可以选择串行线连接传感器和控制器。
(3)传感器位置：传感器的位置也是需要考虑的因素，需要确保传感器可以完全接触到被测物体表面，并且避免外部因素对测量结果的影响。
2.软件设计软件设计是温度测量系统设计中非常重要的一部分，它主要包括传感器数据采集和数据处理等方面。
(1)传感器数据采集：DS18B20可以通过单总线接口进行数据采集，基于单总线协议，可以实现多个传感器的并行测量。
在软件设计中，需要使用相应的驱动程序来实现对传感器的读取，并通过相应的接口将数据传输给控制器。
(2)数据处理：采集到的温度数据需要进行处理，可以选择直接将数据输出，也可以进行一些算法处理，如平均值滤波、差值滤波等，以提高数据的稳定性和准确性。
四、系统测试设计完成后，需要进行系统测试以验证设计的正确性和可靠性。
1.传感器测试：首先需要测试传感器的准确性和响应时间等指标，可以将传感器置于稳定温度环境下，并使用标准温度计进行对比，以验证传感器的准确性。
基于DS18B20的智能测温系统的设计
基于DS18B20的智能测温系统的设计一、本文概述本文旨在探讨基于DS18B20的智能测温系统的设计与实现。
DS18B20是一款常用的数字温度传感器，具有测量准确、稳定性好、抗干扰能力强等特点，因此在许多领域，特别是温度监测和控制系统中得到了广泛应用。
本文将首先介绍DS18B20传感器的基本工作原理和特性，然后详细阐述如何利用该传感器构建一个智能测温系统。
在系统设计方面，本文将关注硬件电路的选择与搭建、软件编程实现、以及系统的整体架构。
硬件设计将包括DS18B20与微控制器的连接电路、电源电路、显示模块等关键部分。
软件编程将实现温度数据的读取、处理、显示以及可能的远程传输等功能。
同时，还将讨论如何通过软件算法提高测温精度和响应速度，以满足实际应用需求。
本文还将探讨系统的可靠性、稳定性和扩展性等问题。
通过合理的硬件和软件设计，确保系统能够在各种环境下稳定运行，并具备一定的故障自诊断和处理能力。
通过预留接口和扩展功能，使系统易于升级和维护，以满足不断变化的用户需求。
本文将全面介绍基于DS18B20的智能测温系统的设计过程，包括硬件搭建、软件编程、系统架构等方面，旨在为相关领域的工程师和研究者提供参考和借鉴。
二、1820传感器原理及特性DS18B20是一款由美国Dallas半导体公司开发的单总线数字温度传感器，具有测量温度范围宽、精度高、抗干扰能力强、接口简单、使用方便、封装形式小、可组网使用等优点，因此在各种测温场合中得到了广泛的应用。
DS18B20传感器的工作原理基于热敏电阻的温度-电阻特性。
其内部包含一个热敏电阻和一个8位的模数转换器（ADC），热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，这个变化被ADC转换成数字信号，然后通过单总线接口输出。
DS18B20具有独特的单总线接口方式，只需一个端口引脚就能与微处理器通信，简化了硬件电路的设计。
DS18B20还具有温度报警功能，当温度超过预设的阈值时，可以通过单总线向微处理器发送报警信号。
基于单片机和DS1820的多点温度测控系统
基于单片机和DS1820的多点温度测控系统
雷翔霄;鲁五一
【期刊名称】《计算技术与自动化》
【年(卷),期】2003(022)0z1
【摘要】文章介绍了单线数字式温度传感器DS1820的工作原理,给出了用
DS1820和89C51单片机构成的单线多点温度测控系统的软硬件实现.解决了以往机械设备温度难以准确测量的问题,提出了提高DS1820测量精度的方法.
【总页数】3页(P161-163)
【作者】雷翔霄;鲁五一
【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,长沙,410075;中南大学信息科学与工程学院,长沙,410075
【正文语种】中文
【中图分类】TH811
【相关文献】
1.由单片机和多片DS1820组成的多点温度测控系统 [J], 戴蓉;游凤荷;周景霞
2.基于单片机的单总线多点温度测控系统 [J], 翟政凯
3.基于单片机的多点温度测控系统的设计 [J], 雷霖;沈小林;李萍
4.基于MCS-51单片机多点温度测控系统的设计 [J], 汤泽容;
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基于数字传感器ＤＳ１８２０的测温系统
【摘要】：本文介绍了美国dallas半导体公司生产的数字传感器ds1820的电路结构、寄生电源供电方式和测温工作原理，设计了基于4个ds1820 构成的单线多点温度测量系统的电路，采用单片机at89c2051控制多点温度的采集和处理，并将采集到的多点温度循环显示。
给出了测温系统的工作原理和程序流程。
【关键词】：ds1820 数字温度传感器单线多点温度测量系统
由ds1820 构成的单线多点温度测量系统是一种非常实用的现场总线分布式测量系统。
其硬件和软件简单,只占用单片机一个接口引脚,放大器和a/ d 转换器也都被省却,节约了大量的引线和控制通道切换的逻辑电路,安装方便,廉价,在- 55～ + 125 ℃范围内相对其它通用的现场总线分布式测温系统来讲具有绝对的优势[1]。
1、ds1820 芯片简介
1.1ds1820引脚及功能
ds1820有三个引脚：gnd（接地）、dq（数据输入/输出脚；单线接口,可作寄生供电）、vdd（接电源电压）。
1.2ds1820内部结构
ds1820 内部硬件电路主要由四部分组成: 64 位rom、暂存存储器、温度传感器、温度报警触发装置th 和tl，如图1方框内结构所示[2]。
光刻rom中的64位序列号可以看作是该ds18b20的地址序列码。
光刻rom的作用是使每一个ds18b20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个ds18b20的目的。
ds1820 的存贮器由一个高速暂存便笺式ram 和一个非易失性电可擦除eeram 组成，后者存贮高温度和低温度和触发器th 和tl。
暂存存贮器有助于在单线通信时确保数据的完整性。
2、ds1820的工作原理
ds1820的测温原理：内部计数器对一个受温度影响的振荡器的脉冲计数,低温时振荡器的脉冲可以通过门电路,而当到达某一设置
高温时振荡器的脉冲无法通过门电路。
计数器设置为-55℃时的值,如果计数器到达0之前,门电路未关闭,则温度寄存器的值将增加,这表示当前温度高于-55℃。
同时,计数器复位在当前温度值上,电路对振荡器的温度系数进行补偿,计数器重新开始计数直到回零。
如果门电路仍然未关闭,则重复以上过程[3]。
对ds1820的使用,多采用单片机实现数据采集。
处理时,将ds1820信号线与单片机一位口线相连,单片机可挂接多片ds1820,从而实现多点温度检测系统。
3、使用ds1820组成多点测温系统
3.1 测温系统组成
如图2所示，本系统采用了单片机at89c2051用于控制温度的采集和处理,显示模块sms0403显示各测点的采集温度，4个ds1820组成单线测温传感器系统。
采用寄生电源供电，由p1.3控制mos
管实现。
3.2工作原理
3.2.1 初始化
单片机上电初始化后，在测温总线上发送一复位脉冲(最短为480μs 的低电平信号) ,ds1820 在检测到总线的上升沿之后,等待15～60μs ,接着发出存在脉冲(60～240μs) 。
3.2.2rom操作
总线主机检测到ds1820 的存在,便可发出rom操作命令。
每一片ds1820 在其rom中都存有其唯一的48 位序列号,在出厂前已写入片内rom 中,在建立多路测温系统之前, 需将每一个ds1820 的rom 序列号读出并存储起来备用。
这个过程非常简单,每一次仅挂接一个ds1820 ,将其序列号用读rom命令读出并存储。
确定了每一片ds1820 的序列号之后,便可以控制多路测温系统。
单片机可以通过读rom、匹配rom、搜索rom指令来寻找到我们所需要的温度传感器。
3.2.3ram操作
单片机找到我们需要的传感器之后，可以通过对其ram寄存器进行操作，启动温度转换，取得温度值。
采用寄生电源供电的优点则在于节约一根导线,但是,总线发出“启动温度转换”命令之后,dq 引脚必须置高,不得传输数据,且不能同时进行温度变换,所以省时效应不明显。
3.2.4温度处理与显示
单片机取得温度之后，把温度传感器的序号和对应的温度值，发送到显示模块。
显示格式为***.*，第一个*代表传感器的编号分别为1~4，**.*为传感器的温度。
3.2.5程序流程
ds1820 使用一根端口线就可与诸多的ds1820 实行通信,他们都能用简单的程序得到自动识别,且程序代码简洁、易用。
对于采用寄生电源供电的测温系统,首先进行初始化; 然后“匹配rom”, 并紧接上所要用的ds1820 的序号n( i) ,在下次复位之前,总线上所有命令或数据仅对序号为n( i) 的ds1820 有效;然后发出“启动温度转换”命令,由于采用了总线供电方式,在送完“启动温度转换”命令后, p1.3 置1 至少1 s ,mos 管导通,从而使数据总线与+ 5 v电源线直接相通,有效地提供ds1820 在温度转换时的工作电流(大于1 ma) 。
参考文献:
[1] 沙占友·智能温度传感器的发展趋势·电子技术应用
[2] 王幸之,王雷,翟成,等·单片机应用系统抗干扰技术[m] ·北京:北京航空航天大学出版社,1999.
[3] 邬宽明·单片机外围器件实用手册数据传输接口器件分册[m] ·北京:北京航空航天大学出版社,1999.
作者简介:李钦女，1980年8月4日出生，河北省衡水市人，中学二级教师，研究方向：单片机应用技术。