智能型温度测量仪课程设计报告

目录

目录 (2)

一、资料收集 (3)

1.1、芯片介绍 (3)

1.2、DS18B20简介 (3)

1.3、DS18B20的内部结构 (3)

1) 64位的ROM (4)

2) DS18B20温度传感器的存储器 (4)

1.4、DS18B20的时序 (4)

1.5、DS18B20的复位时序 (5)

1.6、DS18B20的读时序 (5)

1.7、DS18B20的写时序 (5)

二、智能型温度测量仪的原理 (5)

2.1、智能型温度测量仪的系统描述 (6)

2.2、智能型温度测量仪的性能指标 (6)

2.2、智能型温度测量仪的硬件结构 (6)

2.3、智能型温度测量仪的工作流程图 (7)

1)智能型温度测量仪的工作流程图如下 (7)

2)智能型温度测量仪的按键流程图如下 (7)

3) 软件设计流程图 (8)

2.4、智能型温度测量仪的原理图 (10)

三、遇到的问题与解决方案 (11)

四、结论与评价 (11)

一、资料收集

1.1、芯片介绍

T89C52是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器 它自带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory），俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪存存储器组合在单个芯片中，A TMEL的A T89C52是一种高效微控制器。AT89C系列单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

1.2、DS18B20简介

单总线数字温度传感器DS18B20，体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20“一线总线”数字化温度传感器，测量温度范围为-55°C~+125°C。在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量 如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜、体积更小。DS18B20的特性可以程序设定9~12位的分辨率、精度为±0.5°C。用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM、精度降低为±2°C。DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。

DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

1.3、DS18B20的内部结构

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下:

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（在寄生电源接线方式时接地）。

DS18B20的管脚排列如上

1) 64位的ROM

光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。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。

2) DS18B20温度传感器的存储器

DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。

暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。

1.4、DS18B20的时序

由于DS18B20采用的是单总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对89C51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。

由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都