基于数字温度传感器的数字温度计、

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. 2014 ~ 2015 学年第2 学期

《单片机应用技术》

课程设计报告

题目：基于数字温度传感器的数字温度计的设计专业：自动化

班级：12自动化1

姓名：陈宗国朱海峰王疏华袁继康

指导教师：陆媛宋洪儒

电气工程学院

年月日

任务书

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课程设计摘要

一、课程设计摘要：

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。

该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，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。上位机部分使用了通用PC。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。

二、关键字：单片机温度测量DS18B20 数字温度传感器AT89S51

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目录

第一章原理介绍 (4)

1.1 总体设计方案 (4)

1.2总体设计框图理介绍 (4)

1.3 主控部分 (4)

1.4 DS18B20数字温度传感器 (5)

第二章硬件设计 (8)

2.1 单片机系统 (8)

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2.2 温度测试电路 (8)

2.3 显示电路 (12)

2.4 整体电路设计 (14)

第三章软件设计 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 程序流程图............................................................................ 错误!未定义书签。

3.2 读出温度子程序................................................................... 错误!未定义书签。

3.3 温度转换子程序................................................................... 错误!未定义书签。

3.4 计算温度子程序................................................................... 错误!未定义书签。

3.5 显示数据刷新子程序.......................................................... 错误!未定义书签。第四章总结. (19)

参考资料 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。

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第一章 原理介绍

1．1 总体设计方案

总体设计方案采用AT89C51单片机作控制器，温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计，系统由3个模块组成：主控制器、测温电路及显示电路。主控制器由单片机AT89C51实现，测温电路由温度传感器DS18B20实现，显示电路由4位LED 数码管直读显示。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。

1．2总体设计框图

控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，用4位LED 数码管显示温度。总体设计框图如图1-1所示。

1.3主控制部分

本设计采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实现远程控制。另外AT89C51在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。

系统采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想。设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS-232串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。

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1.4 DS18B20数字温度传感器

美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是支持"一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（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。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。现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。

DS18B20支持"一线总线"接口，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。与前一代产品不同，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

（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

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