单片机 温度采集显示模块

2. DS18B20的外形和内部结构
64位光刻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
温度传感器:DS18B20中的温度传感器完成对温度的 测量
配置寄存器及存储器
TM R1 R0 1 1 1 1 1
非挥发的温度报警触发器TH和TL
（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。
（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，具有极强的抗 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. DS18B20通信指令 (表7-5 )
根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机） 控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步 骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复 位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最 后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行 预定的操作。
(1)初始化时序
任务2利用adc0809制作数字电压表
（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的集成电路内；
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为 ±0.5℃；
（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分 别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度 测温；
1. DS18B20介绍
（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）独特的单线接口方式，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的双向 通讯；
（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并 联在唯一的三线上，实现组网多点测温；
(2)写时序
(3)读时序
4. DS18B20典型应用电路
DS18B20寄生电源供电方式
DS18B20的外部电源供电方式
5. DS18B20编程方法
主机控制多个寄生供电DB18B20编程步骤
步骤 主机 数据（LSB在先） 说明
1 TX Reset（复位） 复位脉冲
2 RX Presence（应答） 应答脉冲
令 读暂存存储器以及CRC，并把计算得出的
CRC和读出的CRC相比较。如两者相符， 数据有效，主机保存温度值。 复位脉冲 应答脉冲，操作完成。
任务实施
1. Proteus电路设计 2. Keil C51程序设计 3. Proteus-Keil联合调试仿真
硬Fra Baidu bibliotek电路图
（1）程序流程
3 TX 55h
发出”Match ROM”（符合ROM）命令
4 TX <64位ROM代码> 发出DS18B20地址
5 TX 44h
发出”Convert T”（温度变换）命令
6 TX <I/O线高电平> I/O线至少保留2s高电平以便完成转换
7 TX Reset（复位） 复位脉冲（480us~960us）
主程序包括温度采集和显示 两部分，温度采集 DS18B20编程过程参考表 7-9所示，数码管显示的编 程方法亦可查阅单元4的讲 解。
开始
获取DS18B20温度值 并进行数据处理
驱动数码管显示 温度数值
判断温度符号标志 并进行相应显示
结束
Proteus-Keil联合调试仿真
运行
【课堂思考】请改用液晶屏1602实现实时温度的显示。
10 RX （9个数据字节）
11 TX Reset（复位） 12 RX Presence（应答）
说明
复位脉冲 应答脉冲 发出”Skip ROM”（跳过ROM）命令 发出”Convert T”（温度变换）命令 读”忙”标志3次，直至数据为FFh（全为1） 复位脉冲 应答脉冲 发出”Skip ROM”（符合ROM）命令 发出”Read Scratchpad”（读暂存存储器）命
任务分析：
为使系统具备实时温度显示功能，需安装温度传感器电路。目前温 度传感器正逐渐从模拟向数字转变，相应的体积也在不断减小。在体积非 常苛刻的惯性器件中使用高精度、数字输出型的温度传感器，MAXIM公司 的DS18B20U最为符合要求。DS1820U是DS18B20系列产品中的一种。 DS18B20的数字温度输出通过“一线”总线方式，直接和单片机I/O相连， 极大简化电路设计，并可以使多个DS18B20U方便地组建成传感器网络， 为整个测量系统的建立和组合提供了更大可能性。
8 RX Presence（应答） 应答脉冲
9 TX 55h
发出”Match ROM”（符合ROM）命令
10 TX <64位ROM代码> 发出DS18B20地址
11 TX BEh
发出”Read Scratchpad”（读暂存存储器）命令
12 RX （9个数据字节） 读暂存存储器以及CRC，并把计算得出的CRC和读出 的CRC相比较。如两者相符，主机继续操作；如 不符，重复此读操作。
13 TX Reset（复位） 复位脉冲
14 RX Presence（应答） 应答脉冲，操作完成。
主机控制单个外部供电DB18B20编程步骤
步骤 主机
1
TX
2
RX
3
TX
4
TX
5
RX
6
TX
7
RX
8
TX
9
TX
数据（LSB在先）
Reset（复位） Presence（应答） CCh 44h <1个数据字节> Reset（复位） Presence（应答） CCh BEh
单元7 温度采集显示模 块
回顾
1，LED点阵显示屏的工作原理？ 2，LCD1602和LCD12864显示屏的区别是什
么？
本单元任务
任务1 温度测量仪设计 任务2 数字电压表的制作 任务3 波形发生器的制作
任务1 温度测量仪设计
任务描述：
在工业控制、测量系统过程中，环境温度的测量和控制是极为普遍 和重要的。设计一个温度实时显示的测量仪器，在机械、生物科研、食品 加工、家电等各个领域都有其很好的利用价值。本任务要求广告屏系统具 备温度实时显示功能，测量精度为±1℃。