智能仪器课程设计报告

智能型温度测量仪报告题目：智能型温度测量仪

院别：机电工程与自动化

专业：生产过程自动化技术

班级： xxx

姓名： xxx

Xxx

Xxx

指导老师： xxx

目录

引言................................................. 错误！未定义书签。

一、系统设计任务及要求........................................... - 2 -

1.1系统设计任务 (2)

1.2系统设计的基本要求 (2)

1.3系统概述 (2)

二、系统总体设计................................................. - 2 -

整体设计方案的确定 (2)

三、硬件电路设计及工作原理....................................... - 3 -

3.1参数采集模块设计 (3)

3.2显示温度模块和显示时钟介绍 (3)

3.3具体硬件电路原理分析 (4)

四、软件设计...................................................... - 7 -

4.1主程序流程图 (7)

4.2DS18B20温度读取程序（如图9） (8)

4.3DS18B20温度传感器初始化 (8)

4.4读出温度子程序 (9)

4.5DS18B20的读写时序 (10)

4.6按键流程图 (12)

五、主要技术指标的测量........................................... - 12 -

六、结论......................................................... - 13 -结束语........................................................... - 14 -附录:硬件原理图.................................................. - 15 -

引言：温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量，也是工业控制中主要的被控参数之一。对温度的测量在现代工业中也是运用的越来越广泛。而传感器主要用于测量，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。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、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。温度传感器是其中重要的一类传器。其发展速度之快，以及其应用之广。并且还有很大潜力为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

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。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20与STC89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

一、系统设计任务及要求

1.1 系统设计任务

设计具有温度显示及时间显示的系统。

1.2 系统设计的基本要求

2）显示温度：4位数码管显示，含有一位小数点。

3）显示时钟：4位数码管显示，显示时和分。

1.3 系统概述

本设计是基于DS18B20的温度测量系统，以STC89C52为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对温度的显示和时钟显示。由温度传感器对外界温度进行，从而实现对温度的显示。本文主要介绍了温度的测量工作原理和设计方法，主要由三部分构成：①系统整体方案设计。②硬件设计，主要包括温度检测电路、显示电路、按键设计。③系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括显示模块和按键模块等。

二、系统总体设计

整体设计方案的确定

综合考虑，本设计采用基于STC89C52单片机与DS18B20温度传感器，其整体框架图如下图1。

图1 系统整体框图

三、硬件电路设计及工作原理

3.1 参数采集模块设计

温度传感器DS18B20芯片介绍与运用

DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器芯片，具有结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用方便等优点。由于18B20芯片送出的温度信号是数字信号，因此简化了A/D转换的设计，提高了测量效率和精度。

3.1.1 DS18B20的性能特点:

1．适用电压范围：3.0—5.5V；

2．测温范围：-55—+125℃,精度为±0.5℃；

3．无须外部器件，独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；

4．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℃；

5．负压特性：电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

图2 DS18B20引脚分布图

引脚

3.2 显示温度模块和显示时钟介绍