基于DS18B20温度传感器的显示及报警系统解读
基于DS18B20的温度报警器设计教材
毕业设计论文基于DS18B20的温度报警器设计系电子信息工程系专业电子信息工程技术姓名康志凌班级电子信息122 学号1201043206 指导教师徐敏N 职称讲师设计时间2014.10.08－2015.04.08基于DS18B20的温度报警器设计摘要本设计以AT89C51单片机为核心，设计了一个温度测量报警系统，可以方便的实现温度采集和显示。
它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工农业中的温度测量及报警。
本设计由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器和LED显示器组成，可以直观的显示测量的温度。
本设计运行过程中，如果外界温度低于-20℃或高于70℃，系统将出发蜂鸣器，产生报警声音，且对应的LED同步闪烁。
关键词：AT89C51，DS18B20，传感器，温度报警器江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)第2章方案设计 (2)第3章 DS18B20简介 (3)3.1 DS18B20性能指标 (3)3.2 DS18B20的封装及内部结构 (4)3.3 DS18B20工作原理及应用 (4)3.4 控制器对DS18B20操作流程 (5)第4章硬件电路设计 (7)4.1 AT89C51 (8)4.2 晶振电路 (9)4.3 复位电路 (9)4.4 报警电路 (10)4.5 74LS245 (10)4.6 显示电路 (11)第5章软件设计 (12)5.1 主程序模块 (12)5.2 程序说明 (12)第6章仿真结果 (21)参考文献 (23)致谢 (24)基于DS18B20的温度报警器设计第1章引言温度是一个十分重要的物理量，对他的测量与控制有着十分重要的意义。
随着现代化工农业技术的发展及人民对生活环境要求的提高，人民也迫切需要监测和控制温度.在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在跟温度打着交道。
基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
目录1.引言 (1)1.1绪论 (1)1.2课程设计任务书 (1)2.设计方案 (3)3.硬件设计方案 (3)3.1最小系统地设计 (3)3.2LED发光报警电路 (5)3.3DS18B20地简介及在本次设计中地应用 (5)3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列 (5)3.3.2 DS18B20地工作原理 (6)3.3.3 DS18B20地主要特性 (7)3.3.4 DS18B20地测温流程 (8)3.3.5 DS18B20与单片机地连接 (8)3.4报警温度地设置 (8)3.5数码管显示 (9)3.5.1数码管工作原理 (9)3.5.2数码管显示电路 (10)3.6硬件电路总体设计 (11)4.软件设计方案 (12)4.1主程序介绍 (12)4.1.1主程序流程图 (12)4.1.2主流程地C语言程序 (13)4.2部分子程序 (17)4.2.1 DS18B20复位子程序 (17)4.2.2 写DS18B20命令子程序 (18)4.2.3读温度子程序 (20)4.2.4计算温度子程序 (22)4.2.5显示扫描过程子程序 (23)5.基于DS18B20地温度采集显示系统地调试 (25)6.收获和体会 (27)7.参考文献 (27)1.引言1.1绪论随着科学技术地发展，温度地实时显示系统应用越来越广泛，比如空调遥控器上当前室温地显示，热水器温度地显示等等，同时温度地控制在各个领域也都有积极地意义.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.本文介绍了基于DS18B20地温度实时采集与显示系统地设计与实现.设计中选取单片机AT89C51作为系统控制中心，数字温度传感器DS18B20作为单片机外部信号源，实现温度地实时采集.并且用精度较好地数码管作为温度地实时显示模块.利用单片机程序来完成对DS18B20与AT89C51地控制，最终实现温度地实时采集与显示.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.1.2课程设计任务书《微机原理与接口技术》课程设计任务书(二)题目：基于DS18B20地温度采集显示系统地设计一、课程设计任务传统地温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点.但由于其输出地是模拟量，而现在地智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂.硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵.新兴地IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后地数字量，可以在保证测量精度地情况下，大大简化系统软硬件设计.这种传感器地测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度地测量.DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量.本课题要求设计一基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块.所设计地系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集地温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值.二、课程设计目地通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机地接口及DS18B20地编程；2）矩阵式键盘地设计与编程；3）经单片机为核心地系统地实际调试技巧.从而提高学生对微机实时控制系统地设计和调试能力.三、课程设计要求1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集地温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警）2、能实时显示温度值，要求保留一位小数；四、课程设计内容1、人机“界面”设计；2、单片机端口及外设地设计；3、硬件电路原理图、软件清单.五、课程设计报告要求报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）课程设计任务书；（2）总体设计方案（3）针对人机对话“界面”要有操作使用说明，以便用户能够正确使用本产品；（4）硬件原理图，以便厂家生成产（可手画也可用protel软件）；（5）程序流程图及清单（子程序不提供清单，但应列表反映每一个子程序地名称及其功能）；（6）调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%.2.设计方案本次地课题设计要求是基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块和键盘输入模块及报警模块.其中温度采集模块所选用地是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用地四位八段共阴极数码管进行温度地实时显示，键盘输入模块采用地是按钮进行温度地设置，报警模块用地是LED灯光报警.具体方案见图2-1.图2-1 总体设计方案3.硬件设计方案3.1最小系统地设计本次设计单片机采用地是AT89C51系列地，它由一个8位中央处理器(CPU)，4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个串行I/O口及中断系统等部分组成.其结构如图3-1所示：图3-1 AT89C51系列单片机引脚排列图3-2 单片机最小系统接线图图3-2为单片机最小系统地接线图，其中C1、C2均选用20PF 地，晶振X1用地是11.0592MHZXTAL1XTAL2 RST EA地.晶振电路中外接电容C1，C2地作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率地作用，一般选用10~30pF地瓷片电容.并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好.晶振地取值范围一般为0~24MHz，常用地晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz 等.晶振地振荡频率直接影响单片机地处理速度，频率越大处理速度越快.图3-2中C3，R1及按键构成了最小系统中地复位电路，本次设计选择地是手动按钮复位，手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平.一般采用地办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮.当人为按下按钮时，则Vcc地+5V电平就会直接加到RST端.由于人地动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位地时间要求.在单片机最小系统中还要将EA地非接高电平，如图3-2也有体现出来.3.2 LED发光报警电路P1.7图3-3 LED发光报警电路图3-3为LED报警电路地接法，其中一根线接单片机地8号P1.7口，另外一根接地.当温度超过预设温度值时LED灯被接通发光报警.3.3 DS18B20地简介及在本次设计中地应用3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列DS18B20地管脚排列如图3-4所示：DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）图3-4 DS18B20地引脚排列及封装3.3.2 DS18B20地工作原理DS18B20地读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到地温度值地位数因分辨率不同而不同，且温度转换时地延时时间由2s减为750ms. DS18B20测温原理如图3-5所示.图中低温度系数晶振地振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率地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明显改变，所产生地信号作为计数器2地脉冲输入.计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应地一个基数值.计数器1对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行减法计数，当计数器1地预置值减到0时，温度寄存器地值将加1，计数器1地预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值地累加，此时温度寄存器中地数值即为所测温度.图中地斜率累加器用于补偿和修正测温过程中地非线性，其输出用于修正计数器1地预置值.图3-5 DS18B20测温原理图3.3.3 DS18B20地主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；（2）独特地单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20地双向通讯；（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一地三线上，实现组网多点测温；（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管地集成电路内；（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；（6）可编程地分辨率为9～12位，对应地可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强地抗干扰纠错能力；（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作.3.3.4 DS18B20地测温流程图3-6 DS18B20地测温流程图3.3.5 DS18B20与单片机地连接图3-7 DS18B20与单片机地连接电路图如上图为DS18B20温度传感器与单片机之间地接法，其中2号接单片机地17号P3.7接口.DS18B20通过P3.7口将采集到地温度实时送入单片机中.3.4 报警温度地设置P2.5 P2.6 P2.7P3.7图3-8 报警温度地设置电路图3-8为报警温度地设置电路，其中K1，K2，K3分别接到单片机地P2.5,P2.6,P2.7口.其中K1用于报警温度设定开关，K2用于报警温度地设置时候地加温度（每次加一），K3用于报警温度地设置时地减温度（每次减一）.实现了报警温度地手动设置.3.5 数码管显示3.5.1数码管工作原理图3-9 数码管地引脚排列及结构图3-9为数码管地外形及引脚排列和两种接法（共阴极和共阳极）地结构图.共阳极数码管地8个发光二极管地阳极（二极管正端）连接在一起.通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为低电平时，则该端所连接地字段导通并点亮.根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能吸收额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.共阴极数码管地8个发光二极管地阴极（二极管负端）连接在一起.通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为高电平时，则该端所连接地字段导通并点亮，根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能提供额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.要使数码管显示出相应地数字或字符，必须使段数据口输出相应地字形编码.字型码各位定义为：数据线D0与a字段对应，D1与b字段对应……，依此类推.如使用共阳极数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮.如要显示“0”，共阳极数码管地字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管地字型编码应为：00111111B（即3FH）.依此类推，可求得数码管字形编码如表3-5所示.表3-5数码管字符表显示地具体实施是通过编程将需要显示地字型码存放在程序存储器地固定区域中，构成显示字型码表.当要显示某字符时，通过查表指令获取该字符所对应地字型码.3.5.2数码管显示电路图3-10 四位八段数码管动态显示电路图3-10为本次设计所用到地四位八段数码管动态显示，其中段选接到单片机地P0口，位选接到单片机地P2口地低四位.其中P0口也接地有上拉电阻，图中未标示出来，会在下面地总体电路中标示出来.采用地是动态显示方式.3.6 硬件电路总体设计图3-11为本次设计地硬件总体设计图，其中利用K1,K2,K3处进行报警温度地设置，然后有DS18B20进行实时温度采集，并在数码管上同步显示，若采集到地温度达到或者超过预设地报警温度，则LED 灯会发光报警，若低于该报警温度，则不会报警.P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1P2.2 P2.3图3-11 硬件电路总体设计图4.软件设计方案4.1主程序介绍4.1.1主程序流程图本次设计首先对程序进行初始化，然后打开报警温度设定开关，对报警温度进行设定，确认设定值后，DS18B20温度传感器进行温度采集并送入单片机中，单片机将传感器所检测到地温度同步显示在数码管上，并且与设置地报警温度进行比较，若达到或者超过报警温度时，LED灯发光报警，如果没有达到，则继续进行温度采集.图4-1主程序流程图4.1.2主流程地C语言程序main (){ALERT=0。
基于DS18B20的温度报警器设计说明
毕业设计论文基于DS18B20的温度报警器设计系电子信息工程系专业电子信息工程技术康志凌班级电子信息122 学号 1201043206指导教师徐敏 N 职称讲师设计时间 2014.10.08－2015.04.08摘要本设计以AT89C51单片机为核心，设计了一个温度测量报警系统，可以方便的实现温度采集和显示。
它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工农业中的温度测量及报警。
本设计由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器和LED显示器组成，可以直观的显示测量的温度。
本设计运行过程中，如果外界温度低于-20℃或高于70℃，系统将出发蜂鸣器，产生报警声音，且对应的LED同步闪烁。
关键词：AT89C51，DS18B20，传感器，温度报警器目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)第2章方案设计 (2)第3章 DS18B20简介 (3)3.1 DS18B20性能指标 (3)3.2 DS18B20的封装及部结构 (4)3.3 DS18B20工作原理及应用 (4)3.4 控制器对DS18B20操作流程 (5)第4章硬件电路设计 (7)4.1 AT89C51 (8)4.2 晶振电路 (9)4.3 复位电路 (9)4.4 报警电路 (10)4.5 74LS245 (10)4.6 显示电路 (11)第5章软件设计 (12)5.1 主程序模块 (12)5.2 程序说明 (12)第6章仿真结果 (21)参考文献 (23)致 (24)第1章引言温度是一个十分重要的物理量，对他的测量与控制有着十分重要的意义。
随着现代化工农业技术的发展及人民对生活环境要求的提高，人民也迫切需要监测和控制温度.在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在跟温度打着交道。
子18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
DS18B20温度传感器应用解析
DS18B20温度传感器应用解析温度传感器的种类众多，在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLA S（达拉斯）公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让。
超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得DS18B 20更受欢迎。
对于我们普通的电子爱好者来说，DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。
了解其工作原理和应用可以拓宽您对单片机开发的思路。
DS18B20的主要特征：全数字温度转换及输出。
先进的单总线数据通信。
最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。
12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方式。
检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)内置EEPROM，限温报警功能。
64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。
多样封装形式，适应不同硬件系统。
DS18B20芯片封装结构：DS18B20引脚功能：·GND 电压地·DQ 单数据总线·VDD 电源电压·NC 空引脚DS18B20工作原理及应用：DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。
其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。
在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内部存储器资源。
18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM 只读存储器，用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。
数据在出产时设置不由用户更改。
DS18B20共64位ROM。
RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，D S18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。
第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。
基于DS18B20_的温度测量报警系统
0 引言温度测量方法较多，根据温度传感器的使用方式，通常可以把温度测量方法分为接触式法测温法和非接触式法测温法。
热敏电阻是最常用的接触式测温法之一，其广泛应用于工农业生产中。
传统的热敏电阻传感器需要搭配测量电路和其他电路进行信号处理，导致其可靠性、准确度和精确度降低[1]。
针对上述问题，美国DALLAS公司新推出了一种新型数字温度传感器-DS18B20，它具有功耗低、抗干扰能力强等优点[2]。
该文介绍了一种以DS18B20数字传感器和AT89C51系列单片机为核心的环境温度测量报警系统，该系统不仅可以实时测量温度，而且还可以根据用户需要，当环境温度出现异常时进行报警提醒。
同时，测得的温度数据会实时显示在输出设备上，为用户提供实时温度。
其硬件部分主要包括时钟电源电路、数码管显示电路、温度测量报警电路以及独立开关按键电路，软件部分主要包括独立按键触发检测程序、温度异常判决程序。
该系统结构简单、成本较低且抗干扰能力极高，可以应用于农业种植温室室温监测等场景，帮助相关产业提高工作效率，降低建设和维护所需的成本。
1 理论及方案设计DS18B20模块是一款由美国DALLAS半导体公司设计的数字温度传感器，它具有成本低廉、传输高效以及电路简单的特点。
该模块工作电压范围宽（3.0 V~5.5 V），并且当电源反接时不会立即烧毁。
DS18B20模块具有4种工作模式，对应4种不同的分辨率和转换时间。
通过改变配置寄存器中的R1位和R0位（R0\R1是配置寄存器中的2个数位）可以对DS18B20模块的工作模式进行设置，不同模式的工作参数见表1。
表1 工作效率参考数据分辨率/位最高转换时间/ms R1R0 993.750010187.500111375.001012750.0011整个测温系统分为的4个板块（如图1所示），通过与AT89C51系列单片机进行交互，共同完成环境温度监测报警工作。
时钟和电源为整个系统提供工作环境，独立按键可以帮助用户设置温度的上、下限，DS18B20模块将测得的实时温度发送给单片机，单片机将数据输出至显示模块（反馈给用户）。
基于DS18B20的温度报警器设计讲解
毕业设计论文的温度报警器设计基于DS18B20电子信息工程系系姓名电子信息工程技术康志凌专业1201043206 学号122 班级电子信息职称讲师指导教师徐敏N2015.04.08 2014.10.08 设计时间－基于DS18B20的温度报警器设计摘要本设计以AT89C51单片机为核心，设计了一个温度测量报警系统，可以方便的实现温度采集和显示。
它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工农业中的温度测量及报警。
本设计由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器和LED显示器组成，可以直观的显示测量的温度。
本设计运行过程中，如果外界温度低于-20℃或高于70℃，系统将出发蜂鸣器，产生报警声音，且对应的LED同步闪烁。
关键词：AT89C51，DS18B20，传感器，温度报警器I江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)第2章方案设计 (2)第3章 DS18B20简介 (3)3.1 DS18B20性能指标 (3)3.2 DS18B20的封装及内部结构 (4)3.3 DS18B20工作原理及应用 (4)3.4 控制器对DS18B20操作流程 (5)第4章硬件电路设计 (7)4.1 AT89C51 (8)4.2 晶振电路 (9)4.3 复位电路 (9)4.4 报警电路 (10)4.5 74LS245 (10)4.6 显示电路 (11)第5章软件设计 (12)5.1 主程序模块 (12)5.2 程序说明 (12)第6章仿真结果 (21)参考文献 (23)致谢 (24)IIDS18B20的温度报警器设计基于引言第1章随温度是一个十分重要的物理量，对他的测量与控制有着十分重要的意义。
人民也迫切需要监测着现代化工农业技术的发展及人民对生活环境要求的提高，在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在.和控制温度世纪工业革命以来，18从事什么工作，无时无刻不在跟温度打着交道。
DS18B20温度检测
目录1引言 (1)2系统描述 (2)2.1系统功能 (2)2.2系统设计指标 (2)3系统的主要元件 (3)3.1单片机 (3)3.2温度传感元件 (4)3.3LCD显示屏 (6)4硬件电路 (7)4.1系统整体原理图 (7)4.2单片机晶振电路 (7)4.3温度传感器连接电路 (8)4.4LCD电路 (9)4.5报警和外部中断电路 (10)5结论 (11)温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测，可以简化硬件电路，也可以实现单线的多点分布式温度监测，而不会浪费单片机接口，提供了单片机接口的利用率。
同时提高了系统能够的抗干扰性，使系统更灵活、方便。
本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。
也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。
关键词： DS18B20，单总线，温度，单片机1引言在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。
单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。
其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉，尤其是热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中的温度进行测量，并经常会对其进行控制。
传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。
近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
基于DS18B20的温度监控报警系统
二 硬件电路设计
2.1 系统方案论证
2.1.1 应用普通温度传感器的温度控制报警系统： 使用普通温度传感器的温度控制报警系统工作原理如下图 2－1 所示。 采用热敏电阻， 可满足 40℃至 90℃测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测 1℃的 信号是不适用的。而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如 AD590,LM35 等。但 这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过 A/D 转换后才能送给单片机,这样就使得测温装 置的结构较复杂。另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量。 即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。
1.2 功能介绍
笔者设计的这一款温度控制报警器能够显示即时测量温度,并进行监控，能方便直观 的设置报警温度的上下限，当温度值超过或者低于设置的上下限时,能够进行报警和降温 处理。该系统使用 DS18B20 集成温度传感器测温，七段数码管显示温度和温度上下限， AT89C52 单片机进行温度控制处理。
基于 DS18B20 传感器的温度监控报警系统
摘 要
DS18B20 是一种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。 该系统芯片使用了 ATMEL 公司的 AT89C51 单片机和 DALLAS 公司的 DS18B20 数字温度 传感器。该系统可应用于微机机箱温度控制、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； 单总线； 数字温度传感器； 单片机
九州职业技术学院 05 届专科生毕业设计
Ds18b20温度传感器使用手册
Ds18b20温度传感器使用手册一、传感器实物图二、引脚说明（1）1 VCC 3.0~5.5V/DC 3 GND42 DQ 数字信号输入/输出端（2）1 5 GND2 63 VCC 3.0~5.5V/DC 74 DQ 数字信号输入/输出8端三、软件设计功能说明：ds18b20采集温度并显示在1602液晶上#include <reg52.h>#include <stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ds=P2^4; //温度传感器信号线uint temp;float f_temp;sbit rs=P1^0; //sbit lcden=P1^2; // 液晶sbit wr=P1^1; //void delay(uint z)//延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}/***********液晶**************/void write_com(uchar com){//写液晶命令函数rs=0;lcden=0;P0=com;delay(3);lcden=1;delay(3);lcden=0;}void write_date(uchar date){//写液晶数据函数rs=1;lcden=0;P0=date;delay(3);lcden=1;delay(3);lcden=0;}void init() //液晶初始化{lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0e);write_com(0x06);write_com(0x01);}/***********ds18b20**********/void dsreset(void) //18B20复位，初始化函数{uint i;ds=0;i=103;while(i>0)i--;ds=1;i=4;while(i>0)i--;}bit tempreadbit(void) //读1位函数{uint i;bit dat;ds=0;i++; //i++ 起延时作用ds=1;i++;i++;dat=ds;i=8;while(i>0)i--;return (dat);}uchar tempread(void) //读1个字节{uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tempreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1); //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里}return(dat);}void tempwritebyte(uchar dat) //向18B20写一个字节数据{uint i;uchar j;bit testb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb) //写1{ds=0;i++;i++;ds=1;i=8;while(i>0)i--;}else{ds=0; //写0i=8;while(i>0)i--;ds=1;i++;i++;}}}void tempchange(void) //DS18B20 开始获取温度并转换{dsreset();delay(1);tempwritebyte(0xcc); // 写跳过读ROM指令tempwritebyte(0x44); // 写温度转换指令}uint get_temp() //读取寄存器中存储的温度数据{uchar a,b;dsreset();delay(1);tempwritebyte(0xcc);tempwritebyte(0xbe);a=tempread(); //读低8位b=tempread(); //读高8位temp=b;temp<<=8; //两个字节组合为1个字temp=temp|a;f_temp=temp*0.0625; //温度在寄存器中为12位分辨率位0.0625°temp=f_temp*10+0.5; //乘以10表示小数点后面只取1位，加0.5是四舍五入f_temp=f_temp+0.05;return temp; //temp是整型}uchar change(uchar a) //将数字转换为字符{uchar b;if(a==0) b='0';if(a==1) b='1';if(a==2) b='2';if(a==3) b='3';if(a==4) b='4';if(a==5) b='5';if(a==6) b='6';if(a==7) b='7';if(a==8) b='8';if(a==9) b='9';return b;}void dis_temp(uint t) //显示程序{uchar a,b;write_com(0x80+0x40);a=t/100;b=change(a);write_date(b); //十位数delay(5);a=t%100/10;b=change(a); //个位数write_date(b);delay(5);write_date(0x2e); //小数点delay(5);a=t%100%10;b=change(a); //十分位write_date(b);delay(5);write_date(0xdf); //摄氏度的符号delay(5);write_date(0x43);delay(5);}void main(){wr=0;init();while(1){write_com(0x01);tempchange();dis_temp(get_temp());delay(500);}}。
基于DS18B20的多点温度测量及报警课程设计报告
《微型计算机控制技术》课程设计报告课题名称多点温度检测系统设计专业自动化（交通信息与工程）班级自动化一班学生姓名指导教师李曙光2015年 7月 3 日目录一、设计题目 (2)二、任务要求 (2)三、总体设计方案 (2)3.1控制模块 (2)3.2温度显示模块 (3)3.3温度采集模块 (4)3.4键盘控制模块 (6)3.5报警模块 (6)四、各硬件模块电路设计 (7)4.1单片机最小系统硬件仿真图 (8)4.2温度显示模块硬件仿真图 (8)4.3温度采集模块硬件仿真图 (9)4.4按键控制模块硬件仿真图 (9)4.5报警模块硬件仿真图 (9)4.6硬件实现 (10)五、各个软件模块设计和流程图 (12)5.1软件设计总流程图 (12)5.2 DS18B20初始化 (13)5.3读DS18B20测得地温度 (14)5.4数码管显示数据处理…………………………………………………………………15.5.5按键处理 (16)六．设计总结及参考资料 (16)6.1设计总结 (16)6.2参考文献 (17)七．附件 (18)附件一：完整源程序 (18)附件二：完整地器件清单及硬件电路图 (28)一、设计题目多点温度检测系统设计二、任务要求（1）使用ds18b20为温度传感器；（2）检测点数为2点以上，检测温度范围为-40到40度之间，测量相应时间小于1s；（3）完成温度数据地实时显示；（4）设计一报警电路，当采集地温度越限（超过键盘设置地上下限）时产生声光报警.三、总体设计方案3.1控制模块1)主要功能采用Atmel公司地AT89S51单片机，它作为系统地核心部分，和温度采集单元之间，它直接对温度传感器进行指令操作，获取温度传感器地温度数据后进行各种处理，然后通过显示模块显示出温度值，工作过程中，接收来自键盘控制模块地信号，并对其作出相应地响应，同时，它不断检测DS18B20测取地温度值是否超过了设定地上限温度或下限温度，如果超过则对报警模块发出指令令其报警.2)器件选择AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器.使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造.片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器.在单芯片上，拥有灵巧地8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用.AT89S51具有完整地输入输出、控制端口、以及内部程序存储空间.与我们通常意义上地微机原理类似，可以通过外接A/D，D/A转换电路及运放芯片实现对传感器传送信息地采集，且能够提供以点阵或LCD液晶及外接按键实现人机交互，能对内部众多I/O端口连接步进电机对外围设备进行精确操控，具有强大地工控能力.图一 AT89S51管脚图3.2温度显示模块1)主要功能实时显示两个DS18B20温度传感器采集到地温度，在按键地设置下显示设定地报警温度上、下限值.2)器件选择该模块采用两个四位地八段译码管和一块八位锁存器74HC573组成，采用扫描显示地方式显示八位数据.数码管分为共阳型和共阴型，共阳极型就是发光管地正极都连在一起，作为一条引线，负极分开.八段数码发光管就是8个发光二极管组成地，在空间排列成为8字型带个小数点，只要将电压加在阳极和阴极之间相应地笔画就会发光.8个发光二极管地阳极并接在一起，8个阴极分开，因此称为共阳八段数码管.相反则为共阴八段数码管.图二数码管显示字段（a）八段数码管结构（b）共阴型数码管（c）共阳型数码管图三八段LED数码显示管原理和结构3.3温度采集模块1)主要功能实时测量两个侧两点地温度2)器件选择该模块采用DALLAS公司地DS18B20温度传感器，该温度传感器将温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片上，它地一个工作周期分为温度检测和数据处理两个部分，它采用单数据总线进行数据传输，由于本设计采用两点测量温度，两个温度传感器地输出数据脚共连在单片机地数据引脚上，因此在进行温度检测和数据处理中需要首先利用DS18B20地ROM操作指令对温度传感器地ROM—ID进行识别，以针对特定地温度传感器进行操作.（对DS18B20地操作指令见附录文件）DS18B20地主要特征：1)全数字温度转换及输出2)先进地单总线技术3)最高12位地分辨率时地最大工作周期为750毫秒4)可选择寄生工作方式5)检测温度范围为-55°C~+125°C6)内置EEPROM，限温度报警7)64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接8)多种封装形式，适应不同硬件图四 DS18B20地不同封装形式3.4键盘控制模块1)主要功能通过按键进行工作模式地切换，并且用按键进行上限温度和下限温度地更改2)器件选择该模块采用几个按钮开关和相应地几个10K电阻组成，当按下按钮是，得到一个低电平信号送入单片机，松开开关后变回高电平信号，单片机识别此信号并对此做出响应.图五按键3.5报警模块1)功能实现当两个DS18B0中任意一个测取地温度超过设定地温度上、下限时，蜂鸣器响，以此报警.2)器件选择该模块采用蜂鸣器来实现，蜂鸣器是一种一体化结构地电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件.蜂鸣器主要分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种类型.有源蜂鸣器与无源蜂鸣器地区别（注意：这里地“源”不是指电源，而是指震荡源）：有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫；而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫.必须用2K-5K地方波去驱动它.有源蜂鸣器往往比无源地贵，就是因为里面多个震荡电路.无源蜂鸣器地优点是：1. 便宜2. 声音频率可控，可以做出“多来M发索拉西”地效果3. 在一些特例中，可以和LED复用一个控制口有源蜂鸣器地优点是：程序控制方便.综上所述，本实验采用无缘蜂鸣器.图六：有源和无源蜂鸣器地外观a)有源 b)无源四、各硬件模块电路设计AT89C51图七单片机端口分配图总地硬件仿真图附于附录中.下面是各模块硬件仿真连线图：4.1单片机最小系统硬件仿真图4.2温度显示模块硬件仿真图4.3温度采集模块硬件仿真图4.4按键控制模块硬件仿真图4.5报警模块硬件仿真图4.6硬件实现初始显示界面（显示两点测量温度）设定温度上限显示界面（显示温度上限值30°和第二点测量温度）设定温度下限显示界面（显示温度下限值0°和第二点测量温度）五、各个软件模块设计和流程图5.1软件设计总流程图N首先，读取第一个DS18B20测得地温度存入数组temp_buff中，然后读取第二个DS18B20测得地温度存入数组temp1_buff中，随后进行按键扫描和按键处理，对接下来要显示地模式进行选择，然后对数码要管显示地数据进行处理，根据选择地不同地模式读取相应地缓存，经过数码管扫描读出相应地温度，最后，依次判断两个点地测量温度是否超过设定地温度报警值，若超过，蜂鸣器报警，若未超过，继续从开始处循环.5.2 DS18B20初始化DS18B20地通信方式属于单总线通信方式，需按一定地通信协议.单总线地所有处理过程均从初始化开始.其中初始化序列包括一个由主机发出地复位脉冲和其后由从机发出地存在脉冲，存在脉冲让主机知道DS18B20在总线上并且已准备就绪.5.3读DS18B20测得地温度首先对DS18B20进行初始化，然后通过跳过ROM匹配指令、温度转换指令，将DS18B20采集到地数据转化为温度，再通过初始化、跳过ROM匹配指令、读温度暂存器指令，将得到地温度读取出来，最后对得到地温度数据进行处理，令TN=温度整数部分，TD=温度小数部分，以便后续进行使用.5.4数码管显示数据处理1）前四位数码管显示数据处理由于数码管数量有限，所以用前四位显示第一个DS18B20测得地温度和设定地报警温度（包括上限温度和下限温度），通过K1键进行三种模式地切换.若无按键按下或者按下三次K1键（mode=0），将第一个DS18B20测出地温度存入temp[ ]前四位，后续对其进行译码，经过译码后，前四位数码管显示第一个DS18B20测得地温度：若按下一次K1键(mode=1)，将设定地报警温度上限存入temp[ ]前四位，后续对其进行译码，经过译码后，前四位数码管显示设定地报警温度上限：若按下两次K1键(mode=2)，将设定地报警温度下限存入temp[ ]前四位，后续对其进行译码，经过译码后，前四位数码管显示设定地报警温度下限.2）后四位数码管显示数据处理将第二个DS18B20测得地温度存入temp[ ]，后续对其进行译码，译码后实时显示第二点地测量温度 5.5按键处理检测键盘扫描是否有返回值，判断是否有按键按下.若无按键按下，则进行数码管显示数据处理；若有按键按下且为K1键，mode自加1 ，并判断mode是否大于2，若大于2，mode 清零后输出，若不大于2，直接输出mode；若有按键按下且为K2键，判断mode 是否为1，若为1，上限报警温度自加1（不超过125°），若不为1，进行下限报警温度自加1（不超过125°）；若有按键按下且为K3键，判断mode 是否为1，若为1，上限报警温度自减1（不低于-50°），若不为1，进行下限报警温度自减1（不超过-50°）.六．设计总结及参考资料6.1设计总结本次课程设计我们将两个DS18B20和AT89C51单片机相结合实现了多点温度测量.对单片机地独立控制外设而言难度不大，但由于不会用同一个I/O口控制多个DS18B20，因此用两个独立地I/O口分别对其控制，故编写地程序有些繁琐.本次设计地不足是，第二个DS18B20测得温度地小数部分一直无法显示，经过多次调试仍然没有结果，但基本功能都已实现.虽然课程设计结束了，但我们仍会努力将这一问题解决.经过本次设计实验，充分认识到自己实际操作方面地不足以及程序编写不够熟练等问题，因此需要多加练习.同时也更加明确了我们在接下来地学习中地侧重方向，作为工科专业应该更加注重理论与实际地结合，并且持之以恒地坚持，只有这样不断提高自己地专业素养.6.2参考文献[1]李群芳. 单片机微型计算机与接口技术第三版.电子工业出版社，2010.1[2] 谢自美．电子线路设计．实验测试（第二版）［M］．武汉：华中科技大学出版社，2000．[3] 丘玉娟．用串行ROM和AT89C51实现电子密码锁［J］．电脑知识与技术．2005，11（3）：34～36[4]李金平•电子系统设计•电子工业出版社•2009七．附件附件一：完整源程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>//--定义使用地IO--//sbit LSA=P2^2。
基于DS18B20的温度报警器设计
基于DS18B20的温度报警器设计温度报警器是一种用于监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的设备。
基于DS18B20的温度报警器设计可以通过连接DS18B20数字温度传感器和微控制器来实现。
以下是一个基于DS18B20的温度报警器设计的详细描述。
1.硬件设计：-DS18B20温度传感器：DS18B20是一款数字温度传感器，其具有高精度、数字输出、单线传输等特点。
它可以直接与微控制器连接，并通过单线总线协议进行通信。
将其中一根引脚连接到微控制器的GPIO引脚上，并使用上拉电阻将其拉高，以实现简单的单线通信。
- 微控制器：选择一款适合的微控制器，例如Arduino、Raspberry Pi等。
微控制器应该具有足够的GPIO引脚用于连接其他外设，并具备相应的数据处理能力。
-报警器：可以选择蜂鸣器、发光二极管（LED）或其他适合的报警器作为报警设备。
这些设备应具有较大的声光输出，以便及时警示。
2.软件设计：-初始化：在程序中初始化设备的GPIO引脚，并设置它们的输入输出方式。
同时，初始化DS18B20传感器，启动单线总线通信。
-温度读取：通过发送相应的命令，从DS18B20传感器读取当前的温度值。
DS18B20的温度数据以二进制形式存储，并使用一定的协议进行传输。
通过解析二进制数据，并进行适当的计算，可以获得温度值。
-温度比较：将读取到的温度值与设定的阈值进行比较。
如果温度超过阈值，则触发报警。
-报警控制：当温度超过设定阈值时，触发报警器的开启。
该过程涉及控制报警设备的GPIO引脚，使其输出足够的声音或亮度，以引起用户的注意。
-报警复位：当温度降低到设定阈值以下时，关闭报警器。
通过控制报警设备的GPIO引脚，将其输出设置为低电平，以停止声音或亮度。
3.报警策略：-阈值设置：根据具体应用的需求，设定适当的温度阈值。
根据环境和使用要求，选择报警温度和报警时刻。
可以通过软件界面或外部调节器调整阈值。
-报警反馈：为了确保用户能够及时获得报警信息，可以通过增加报警设备的数量或设置报警通知的方式来提高报警反馈。
基于DS18B20的温度报警器设计讲解
毕业设计论文的温度报警器设计基于DS18B20电子信息工程系系姓名电子信息工程技术康志凌专业1201043206 学号122 班级电子信息职称讲师指导教师徐敏N2015.04.08 2014.10.08 设计时间－基于DS18B20的温度报警器设计摘要本设计以AT89C51单片机为核心，设计了一个温度测量报警系统，可以方便的实现温度采集和显示。
它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工农业中的温度测量及报警。
本设计由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器和LED显示器组成，可以直观的显示测量的温度。
本设计运行过程中，如果外界温度低于-20℃或高于70℃，系统将出发蜂鸣器，产生报警声音，且对应的LED同步闪烁。
关键词：AT89C51，DS18B20，传感器，温度报警器I江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)第2章方案设计 (2)第3章 DS18B20简介 (3)3.1 DS18B20性能指标 (3)3.2 DS18B20的封装及内部结构 (4)3.3 DS18B20工作原理及应用 (4)3.4 控制器对DS18B20操作流程 (5)第4章硬件电路设计 (7)4.1 AT89C51 (8)4.2 晶振电路 (9)4.3 复位电路 (9)4.4 报警电路 (10)4.5 74LS245 (10)4.6 显示电路 (11)第5章软件设计 (12)5.1 主程序模块 (12)5.2 程序说明 (12)第6章仿真结果 (21)参考文献 (23)致谢 (24)IIDS18B20的温度报警器设计基于引言第1章随温度是一个十分重要的物理量，对他的测量与控制有着十分重要的意义。
人民也迫切需要监测着现代化工农业技术的发展及人民对生活环境要求的提高，在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在.和控制温度世纪工业革命以来，18从事什么工作，无时无刻不在跟温度打着交道。
DS18B20温度传感器详解带c程序
00A2H
+0.5
0000 0000 0000 000
0000H
-0.5
1111 1111 1111 1000
FFF8H
-10.125
1111 1111 0110 1110
FF5EH
-25.0625
1111 1110 0110 1111
FF6FH
-55 执行序列与介绍 3.1 执行序列
duan=1; switch(i) {
case 0: if(zf==0) P1=numfh[zf];
else if(bai!=0) P1=numd[bai]; else if(shi!=0) P1=numd[shi]; else P1=numdg[ge]; break;
case 1: if(zf==0&&shi!=0) P1=numd[shi];
表 3.2 DS18B20 温度/数字对应关系表
温度（℃）
输出的二进制码
对应的十六进制码
+125
0000 0111 1101 0000
07D0H
+85
0000 0101 0101 0000
0550H
+25.0625
0000 0001 1001 0001
0191H
+10.125
0000 0000 1010 0010
uchar x,y; for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--); } /******************15us 延时函数****************/ void delay(uint z) {
while(z--); } /******************初始化 DS18B20 函数****************/ void reset_ds18b20() {
基于51单片机DS18B20温度采集器详解
一核心器件的基本构成及特性1.1 AT89S51功能特性89C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51基础型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能。
89C51内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，89C51还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU 而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
89C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
1.2 AT89S51管脚介绍AT89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行I/O口(4个8位I/O口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是微处理器（CPU）加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式，以实现不同的功能。
AT89C51单片机如图所示。
1.1.1引脚功能介绍Vcc(40引脚)：接+5V电源。
Vss(20引脚)：接地。
XTAL1(19引脚)：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。
XTAL2(18引脚)：片内震荡器反相放大器的输出端。
RST：复位引脚，高电平有效。
基于51单片机的DS18B20温度显示
基于51单片机的DS18B20温度显示本讲内容：了解温度传感器DS18B20的使用，并通过一个例程展示温度传感器DS18B20测温过程。
DS18B20简介：DS18B20 是单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（1）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。
单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络。
（2）测量温度范围宽，测量精度高。
DS18B20 的测量范围为-55 ℃ ~+ 125 ℃；在 -10~+ 85°C 范围内，精度为± 0.5°C 。
（3）多点组网功能多个 DS18B20 并联在惟一的单线上，实现多点测温。
DS18B20的存储器由一个高速暂存RAM 和一个非易失性、电可擦除（E2）RAM 组成。
配置寄存器：出场设置默认R0、R1为11。
也就是12位分辨率，也就是1位代表0.0625摄氏度。
DS18B20经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。
所以当我们只想简单的读取温度值的时候，只用读取暂存器中的第0和第1个字节就可以了。
简单的读取温度值的步骤如下： 1：跳过ROM 操作 2：发送温度转换命令 3：跳过ROM 操作 4：发送读取温度命令 5：读取温度值 DS18B20接口电路图：DS18B20的初始化：主机首先发出一个480－960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。
若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。
做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480－960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15－60微秒后将总线电平拉低60－240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。
数字温度传感器DS18B20详解
数字温度传感器DS18B20详解一、概述传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，采用热敏电阻，可满足40℃至90℃测量范围，但热敏电阻可靠性差，测量温度准确率低，对于小于1℃的温度信号是不适用的，还得经过专门的接口电路转换成数字信号才能由微处理器进行处理。
目前常用的微机与外设之间进行的数据通信的串行总线主要有I2C总线，SPI总线等。
其中I2C总线以同步串行2线方式进行通信（一条时钟线，一条数据线），SPI总线则以同步串行3线方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线）。
这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。
而单总线（ 1-wire bus ），采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的，CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
因而，这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，软件设计简单，便于总线扩展和维护。
同时，基于单总线技术能较好地解决传统识别器普遍存在的携带不便，易损坏，易受腐馈，易受电磁干扰等不足，因此，单总线具有广阔的应用前景，是值得关注的一个发展领域。
单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。
主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连至数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线。
单总线通常要求外接一个约为 4.7K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。
DS18B20数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。
同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。
部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。
DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（ 1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
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综合课程设计报告报告题目：基于DS18B20温度传感器的温度显示及报警系统作者所在系部：机械工程系作者所在专业：测控技术与仪器作者所在班级： B09122 作者姓名：雷苏力作者学号： 20094012216 指导教师姓名：康会峰、赵保亚完成时间： 2013年1月3日北华航天工业学院教务处制基于DS18B20温度传感器的显示及报警系统摘要随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
在本设计中选用STC89C52型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过4位共阳极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。
通过按键设置温度上下限报警值，然后用不同颜色的LED灯报警。
本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括串口下载电路、按键输入电路、温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度上下限报警值的设定、温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成该系统的总体设计。
其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际监测使用。
关键词：单片机STC89C52；温度传感器DS18B20；LED数码管；数字温度计AbstractAlong with the present information technology's swift development and traditional industry transformation's gradual realization, able to work independently of the temperature detection and display system used in many other fields. Traditional temperature examination takes thermistor as temperature sensitive unit. Thermistor's cost is low, needs the signal processing electric circuit, moreover the reliability is relatively bad, the temperature measurement accuracy is low, the examination system also has certain error. Compares with the traditional thermometer, what this design is based on the DS18B20 digital thermometer, it has the reading to be convenient, the temperature measurement scope is broad, the temperature measurement is precise, the digit demonstrated that applicable scope wide and so on characteristics.Used in the design STC89C52MCU as the main control device, digital temperature sensor DS18B20 as the temperature components of the anode through the four LED digital display tube parallel transmission of data, to achieve temperature display. This design's content mainly divides into two parts; first, to system hardware part design, including temperature gathering electric circuit and display circuit; Second, to the system software part's design, realizes temperature gathering and the demonstration using the C language. DS18B20 measured by direct reading temperature values and transfer Data into MCU and output to show his is the design of the Digital Thermometer. Its system constitution is simple, the effect of signal gathering is good, the speed of data processing is quick at al it is advantageous for the actual examination use.Keywords: MCU STC89S52; DS18B20; LED; Digital Thermometer目录第一章绪论 (5)1.1课题背景及来源 (5)1.2课题内容及要求 (5)第二章系统整体设计 (6)2．1系统设计方案论证 (6)第三章系统的硬件选择及设计 (7)3.1主控制器的设计 (7)3.2温度采集电路的设计 (7)3.3温度显示电路的设计 (11)第四章系统的软件设计 (13)4.1概述 (14)4.2程序流程图 (14)4.3 控制源程序 (16)第五章系统调试 (16)结论 (38)致谢 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1课题背景及来源单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有三十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域，对各个行业的技术改造和产品更新换代起着重要的推动作用。
众所周知，环境温度一直是生物能否较适宜生存的一个重要因素，而人们对环境温度的感知也从单纯的身体感官的感受发展到用各种温度计来对环境温度进行准确的测量。
但是受限于技术等原因，温度计通常都有体积较大，精度不高等各种缺陷。
而数字温度测量芯片的出现则解决了这些问题，其中的一款芯片DS18B20是DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此，用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂载很多这样的数字温度芯片，十分方便。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。
1.2课题内容及要求本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机STC89C52芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个多功能单片机数字温度计；并且可以通过按键设置上下限报警值，超过限值是通过LED报警。
该装置适用于人民的日常生活和工、农业生产的温度测量与报警，实现对温度的监测。
其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。
通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。
其具体的要求如下：1、根据设计要求，选用STC89C52单片机为核心器件；2、温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P2.2引脚相连；3、显示电路采用4个LED数码管显示器接P0口并行显示温度值，数码管由P3口(P3.4～P3.7)选通，动态显示。
第二章系统整体设计2．1 系统设计方案论证2.1.1 方案一由于本设计实现的是测温电路，首先我们可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应，将其随被测温度变化的电压或电流值采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，通过显示电路就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。
因此，我们引出第二种方案。
2.1.2 方案二我们可以采用技术成熟、操作简单、精确度高的温度传感器，在此，可以选用数字温度传感器DS18B20，根据它的特点和测温原理，很容易就能直接读取被测温度值并进行转换，这样就可以满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故在本设计中采用了方案二。
通过方案二设计的温度计总体设计方框图如图 2.1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口并行输出方式传送数据实现温度显示。
系统硬件电路图见附录A。
图2.1总体设计方框图第三章系统的硬件选择及设计3.1主控制器的设计3.1.1 STC89C52的简介STC89C52是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可编程的Flash只读程序存储器，兼容标准8051指令系统及引脚，并集成了Flash 程序存储器，既可在线编程(ISP)，也可用传统方法进行编程，因此，低价位STC89C52单片机可应用于许多高性价比的场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。
单片机STC89C52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
3.2温度采集电路的设计由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。