基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告
基于51单片机的温度报警系统设计
基于51单片机的温度报警系统设计温度报警系统是一种常见的安全监控系统,它可以监测环境温度,并在温度达到设定阈值时发出警报。
本文将介绍一个基于51单片机的温度报警系统的设计。
一、系统设计目标和功能本系统的设计目标是实时监测环境温度,并在温度达到预设阈值时发出警报。
具体功能包括:1.温度采集:通过温度传感器实时采集环境温度。
2.温度显示:将采集到的温度值通过数码管显示出来。
3.温度比较:将采集到的温度值与预设的阈值进行比较。
4.报警控制:当温度超过预设的阈值时,触发警报控制器。
5.报警指示:通过蜂鸣器或者LED灯等方式进行报警提示。
二、硬件设计本系统的硬件设计包括主控部分和外围部分。
1. 主控部分:使用51单片机作为主控芯片,通过AD转换器和温度传感器实现温度数据采集。
采用片内RAM和Flash存储器对数据进行处理和存储。
2.外围部分:包括数码管显示和报警指示。
使用数码管模块将温度值进行显示,使用LED灯或者蜂鸣器进行报警指示。
三、软件设计本系统的软件设计包括程序的编写和算法的设计。
1.程序编写:使用C语言编写单片机的程序。
程序主要包括温度采集、温度比较、报警控制和报警指示等功能。
2.算法设计:根据采集到的温度值与预设阈值进行比较,判断是否触发警报控制器。
同时,根据警报控制器的状态,控制报警指示的开关。
四、系统测试完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试以验证系统的正确性和稳定性。
1.硬件测试:对硬件电路进行测试,包括电源、信号传输和外围器件等方面。
测试时需要注意电源的稳定性,信号的准确性和外围部件的工作状态。
2.软件测试:进行程序的运行测试,检查各功能是否正常运行。
特别关注温度采集和比较、报警控制和报警指示等功能。
五、系统性能分析对系统的性能进行分析,包括温度采集的准确性、报警控制的响应时间和报警指示的稳定性等方面。
1.温度采集准确性:主要受温度传感器的精度和ADC转换的准确性影响。
在设计中要选择合适的传感器和ADC。
基于51单片机温度控制系统报警器开题报告
开题报告
三、系统功能分析及体系结构设计:
本设计由STC89C52单片机电路+数字温度传感器DS18B20电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+继电器控制电路+LCD1602液晶显示电路+电源电路组成。
1、LCD1602液晶实时显示当前温度值和设置的温度上下限报警值,温度上下限可以通过按键设置,超出之后会通过继电器自动调节回设置温度(继电器需要外接加热器和散热器)。
2、如果温度超过上限,温度过高打开制冷继电器,如果温度低于下限,温度过低打开制热继电器。
2、如果1分钟内,没有温度调节到上下限范围内,则蜂鸣器报警。
本系统具体框图如下图所示:
系统硬件框图。
设计温度报警器实训报告
#### 一、实训背景随着社会的发展,温度监测与控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了提高实训教学的效果,本实训旨在通过设计一款基于单片机的温度报警器,使学生掌握温度传感器的工作原理、单片机的编程及应用,提高学生的实践操作能力和创新意识。
#### 二、实训目的1. 熟悉温度传感器的原理与应用。
2. 掌握51单片机的编程方法及接口技术。
3. 学会使用数码管、蜂鸣器等外围设备。
4. 培养学生的团队协作能力和创新意识。
#### 三、实训内容本实训设计一款基于51单片机的温度报警器,实现以下功能:1. 实时测量环境温度。
2. 数码管显示当前温度值。
3. 可设置温度上下限报警值。
4. 当温度超过上下限报警值时,蜂鸣器发出警报。
#### 四、实训步骤1. 硬件选型与搭建(1)选择51单片机作为主控芯片,型号为AT89C51。
(2)选择DS18B20温度传感器,用于测量环境温度。
(3)选用数码管(如LCD1602)用于显示温度值。
(4)选用蜂鸣器作为报警输出。
(5)连接电源模块,为整个系统供电。
2. 软件设计(1)编写程序,实现温度读取、显示、报警等功能。
(2)设置温度上下限报警值,可通过按键调整。
(3)编写中断程序,实现温度超限报警。
3. 系统调试与测试(1)将程序烧录到单片机中。
(2)连接所有硬件,进行系统调试。
(3)检查温度读取、显示、报警等功能是否正常。
4. 系统优化与改进(1)优化程序,提高系统稳定性。
(2)改进报警方式,如增加语音提示、短信报警等。
(3)考虑增加温度曲线显示、历史数据记录等功能。
#### 五、实训结果与分析1. 系统功能实现通过实训,成功设计并实现了一款基于51单片机的温度报警器。
系统能够实时测量环境温度,并在数码管上显示。
当温度超过设定的上下限报警值时,蜂鸣器发出警报。
2. 技术难点及解决方法(1)温度读取精度:DS18B20温度传感器的测量精度较高,通过编程读取其输出数据,即可获得较为精确的温度值。
基于51单片机的温度报警控制系统报告
报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤;(2).掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法;(3).熟练掌握单总线的应用及编程;(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。
基于51单片机的温度报警系统
电气与电子信息工程学院智能电子产品设计与制作设计题目:基于51的温度报警系统专业班级:电子信息工程2008级(1)班学号:姓名:指导教师:李玉平王海华设计时间:2010/5/23~2011/6/10 设计地点:K2—高频实验室课程设计任务书 (3)七、考核方式与成绩评定办法 (4)1、方案论证 (5)1.1 设计要求 (5)2硬件设计 (6)2.1系统组成及工作原理 (6)2.1.1 主控制器 (6)2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)2.3 主板电路 (8)3、软件设计 (8)4调试 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
4.1protues仿真图 (11)5实物组装及调试 (13)5.1实际遇到问题及解决方法 (13)5.1.1长距离走线问题? (13)5.1.2数码管的位选以及段选确定方法? (13)5.1.3实际调试方法? (13)5.1.4数码管显示较暗解决方法? (13)6 心得体会 (13)7参考文献 (14)附录1:原件清单 (15)附录2:程序清单 (16)课程设计任务书2010 ~2011 学年第 2 学期学生姓名: 08电信本2 37名学生专业班级: 08电信本2 指导教师:工作部门:电信教研室一、课题名称智能电子产品设计与制作二、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的智能电子产品设计与制作课程设计。
通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
三、设计内容以51单片机为控制器,加上外围电路构成一控制系统,并以进行编程,要求能方便的进行人机交换。
单片机温度报警器课程设计报告
单片机温度报警器课程设计报告课程设计报告:单片机温度报警器一、设计背景温度是一个非常重要的物理量,在生活和工作中有广泛的应用。
当温度超过一定范围时,可能会对人体健康和设备运行产生危害。
因此,设计一个能够监测温度并能及时报警的装置对我们的生活和工作具有重要意义。
二、设计目标本设计的目标是通过单片机来实现一个基于温度的报警器。
当温度超过设定的阈值时,通过报警器发出警报,并能够显示实时的温度值。
三、设计硬件本设计所需的硬件主要包括:1.单片机:采用常用的单片机型号,如51系列单片机。
2.温度传感器:常用的温度传感器有LM35、DS18B20等,可以根据具体需求选择合适的温度传感器。
3.蜂鸣器:用来发出报警声音。
4.显示器:可以选择液晶显示器或数码管等来显示实时的温度值。
四、设计步骤1.初始化单片机和相关模块:通过编程初始化单片机和温度传感器,使其准备好接收温度数据。
2.读取温度值:通过单片机读取温度传感器输出的模拟信号,并进行相应的数字处理。
3.判断温度是否超过阈值:将读取到的温度值与设定的阈值进行比较,判断是否需要发出报警。
4.发出报警信号:当温度超过阈值时,通过蜂鸣器发出报警声音,提醒用户温度异常。
5.显示实时的温度值:将读取到的温度值通过显示器进行显示,使用户能够实时了解温度情况。
五、预期效果通过本设计,可以实现一个简单而实用的单片机温度报警器。
当温度超过设定的阈值时,蜂鸣器会发出报警声音,同时温度值还可以通过显示器进行实时显示。
这样可以帮助用户及时发现温度异常情况,采取相应的措施,保证个人和设备的安全。
六、总结本设计通过单片机、温度传感器、蜂鸣器和显示器等硬件的组合,实现了一个基于温度的报警器。
在实际应用中,可以根据实际需要进行进一步的功能扩展,如添加温度记录功能、设置多个温度报警阈值等。
这个设计体现了单片机的应用能力和灵活性,在学生的学习过程中起到了很好的锻炼作用。
基于51单片机智能温度检测报警
DS18B20初始化
读取存储在 EEPROM的数据
按键检测与处理
判断是否正常 显示set_f==0? 是 DS18B20温度采集 读取
否
判断是否设置 上限set_f==1? 是
否
判断温度是否 超限? 是 报警提示
显示设置上限 否
显示设置下限
关闭提示
显示温度值
四、软件设计——数码管显示子程序设计
开始
A
V
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
L
C
E
C
2
2
2
2
2
2
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3
3
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0
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C
V
1
R
K
C
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C W
1
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2
8 4位数码管
S
Q W
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3 6
5
W
4
5
K
K
K
E
E
E
Y
Y
Y
R
4
3
2
基于51单片机的温度报警器设计
基于51单片机的温度报警器设计引言:温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器,以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。
一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。
1.传感器选择温度传感器的选择非常重要,它决定了监测温度的准确性和稳定性。
常见的温度传感器有热敏电阻(如NTC热敏电阻)、热电偶以及数字温度传感器(如DS18B20)。
在本设计中,我们选择使用DS18B20数字温度传感器,因为它具有高精度和数字输出的优点。
2.电路连接将DS18B20与51单片机连接,可以采用一根三线总线(VCC、GND、DATA)的方式。
具体连接方式如下:-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚(一般为5V);-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚;-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。
3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。
在本设计中,我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。
将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚,另一个引脚连接到单片机的GND引脚。
二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。
1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信,读取DS18B20传感器返回的温度数据。
读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。
2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较,如果温度超过阈值,则触发报警控制。
可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。
三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下:1.首先,单片机将发出启动信号,要求DS18B20开始温度转换。
2.单片机等待一段时间,等待DS18B20完成温度转换。
3.单片机向DS18B20发送读取信号,并接收DS18B20返回的温度数据。
基于51单片机温度报警器设计
目录一、摘要 (1)二、设计方案论证 (2)(一)系统主机选择 (2)(二)温度传感器选择 (2)(三)液晶选择 (2)(四)报警电路选择 (3)三、硬件电路设计 (3)(一)设计思路: (3)(二)总体设计方框图2-1: (3)(三)原理图 (4)(四)单片机最小系统设计 (5)(五)AT89C52单片机芯片引脚功能介绍...................................... 5、6 (六)测温电路设计 . (8)(七)显示电路设计 ...................................................... 9、10 (八)报警电路设计 (10)四、软件设计 ........................................................ - 10 -(一)主程序流程图 ..................................................... - 11 - (二)测温程序 ......................................................... - 11 - (三)报警程序 ......................................................... - 12 -五、系统仿真 ........................................................ - 12 -六、总结与体会...................................................... - 13 -参考文献................................................................................................... - 14 -附录Ⅰ原理图.. (16)一、摘要在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制。
基于51单片机温度报警器设计
基于51单片机温度报警器设计
以上
研究背景
随着电子技术的发展,温度报警器的应用已有很大的普及,它可以准确的检测温度,
并且控制环境温度,从而给生活带来很多实施便利性。
51单片机温度报警器的研究是一项极具挑战的任务,因为除了要考虑温度传感原理,还需要研究51单片机的软硬件结构。
本研究即以51单片机为主要研究环节,结合温度特性,设计一款简单实用的温度报警器。
研究方法
本研究使用51单片机,采用51系统软件编程,结合串口程序实现温度检测功能。
51
芯片单片机能够轻松实现温度采集、数据处理、报警控制功能,并且能够满足用户的一些
特定功能实现要求。
本研究还考虑了温度传感器、报警器等元件,并在实验过程中对报警
器进行了优化改进,保证数据测量和控制精度。
研究结果
通过实验,本研究设计出一款温度报警器,它采用51单片机,结合温度传感器和报
警器而成。
51单片机校准温度采集、数据处理计算,报警器可以根据用户自定义的告警值发出声光报警。
整个系统对温度的测量和报警控制能够达到用户的要求。
此外,该温度报
警器采用独立模块化设计,在现场控制时可以灵活配置参数,增加报警器的功能性。
通过本研究设计出一款51单片机温度报警器,能够准确地检测温度,当温度超出预
定值时,发出报警,实现环境温度的控制。
同时,本研究还研发出独立模块化的系统,可
以灵活的配置参数,显著提高其报警功能。
课程设计(论文)-基于51系列单片机温度报警器课程设计
一概述1.1 课程设计的目的和意义通过这次课程设计,我进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理,掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤;通过利用MCS-51单片机,理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法;通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统,掌握protues和keil以及各种仿真软件的使用。
目前温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等,温度计中传感器是它的重要组成部分,它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型传感器。
但是,作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器,并与自己设计的系统连接起来,从而构成性能优良的监控系统。
1.2 任务及要求设计内容:所设计数字电压表应具有以下功能:(1)可以测量-50到110摄氏度内的温度。
(2)在4位LED数码管上显示温度,分别为百位、十位、个位和小数点后一位。
(3)测量精度误差在0.5摄氏度以内。
设计要求:1、根据题目要求进行系统总体设计。
2. 完成系统硬件电路的设计。
(1)硬件电路图。
(2)硬件电路说明。
3. 系统程序的设计。
(1)程序流程图。
(2)完整源程序。
4.完成的控制系统能达到题目的要求。
5.书写设计说明书。
二总体设计方案1 功能简介LCD液晶显示器直接显示DS18B20所测量的温度,超出-50~110℃范围时喇叭报警并且数码管开始闪烁,在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管停止闪烁,运行期间可以随时进行复位操作。
2 设计思路AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件,具有低电压供电和体积小等特点。
该器件是INTEL公司生产的MCS-5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS-51的CMOS 产品。
芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能I/O接口等计算机所需的基本功能部件。
基于51单片机的温度警报器的设计
基于51单片机的温度警报器的设计温度警报器是一种能够实时监测温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本设计基于51单片机,通过温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等元件实现温度监测和报警功能。
设计方案如下:1.硬件设计:a.温度传感器:选择一款常见的温度传感器,如DS18B20,通过数据线连接到单片机的GPIO口,实时获取温度数据。
b.LCD显示屏:使用16x2LCD显示屏,通过I2C接口与单片机连接,用于显示当前温度和报警信息。
c.蜂鸣器:选择一个合适的蜂鸣器,通过单片机的GPIO口控制,用于发出声音报警信号。
d.电源电路:为单片机和其他电路提供稳定的电源,可以选择直流电源或电池供电。
2.软件设计:a.初始化:对单片机进行初始化设置,包括IO口初始化、LCD初始化、温度传感器初始化等。
b.温度采集:通过温度传感器不断采集温度数据,并将其显示在LCD 屏幕上。
c.温度判断:获取当前温度值,并与设定的阈值进行比较。
如果高于阈值,进入报警状态。
d.报警处理:当温度超过设定阈值时,触发蜂鸣器发出声音报警信号,并在LCD上显示相应警告信息。
同时,可以选择触发其他动作,如发送短信或邮件通知。
e.报警解除:当温度恢复正常后,蜂鸣器停止报警,LCD屏幕上显示正常温度信息。
通过以上硬件和软件设计,我们可以实现一个基于51单片机的温度警报器。
该警报器能够实时监测环境温度,当温度超过设定阈值时,蜂鸣器会发出声音报警,并在LCD显示屏上显示相应报警信息。
当温度恢复正常后,报警器会自动停止报警,并显示正常温度信息。
除了基本的功能,还可以根据需求进行一些扩展。
比如,可以添加按钮控制来设置温度阈值,或者增加温度记录功能,实时记录温度变化并保存。
总之,基于51单片机的温度警报器设计具有可扩展性和实用性,可以满足不同环境的需求。
基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告
《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院:电子信息与电气工程学院专业:班级:课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,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,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,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。
基于51单片机温度报警器的设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一:系统原理图 (29)附录二:程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展,在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。
可见传感器的发展是飞快的。
它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。
本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。
系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。
软件设计从设计思路、软件系统框图出发,先介绍整体的思路后,再逐一分析各模块程序算法的实现,最终编写出满足任务需求的程序。
最终通过DS18B20采集温度并显示出来,由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。
基本上满足了温度检测与报警的要求,具有超调量小,采样值与设定值基本一致,操作简单等优点。
本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。
基于51单片机的温度报警系统设计
宝鸡文理学院电子电气工程学院单片机实习设计报告设计题目: 基于51单片机的温度报警系统设计班级: 2013级自动化2班姓名: 赵阳201395124062李杰201395124063江超201395124064王珊201395124065 指导教师: 李军生张曦2016年1月8日基于51单片机的温度报警系统设计摘要温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。
温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。
日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。
在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中,温度是一个非常重要的过程变量。
例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。
然而,用常规的监控方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的监控问题是一个工业生产中经常会遇到的监控问题。
现代社会是信息化的社会,随着安全化程度的日益提高,而通过温度报警器及时报警,避免不必要的损失。
研究了基于STC-89C52RC单片机温度控制系统的原理和功能,温度测量单元由单总线数字温度传感器DS18B20构成。
该系统可进行温度设定,时间显示和保存监测数据。
如果温度超过任意设置的上限和下限值,系统将报警并可以和自动控制的实现,从而达到温度监测智能一定范围内。
基于系统的原理,很容易使其他各种非线性控制系统,只要软件设计合理的改变。
关键字:STC-89C52RC单片机;温度;时间;DS18B20。
Design of temperature alarm system based on 51 singlechip microcomputerAbstracttemperature is a very important physical quantity of its measurement and control has very important significance. Along with the development of modern industry and agriculture technology development and people living environment improved, people urgently need to detect and control the temperature. Temperature control circuit in the industry and agriculture production is widely used. In daily life can also be seen, such as a refrigerator automatic refrigeration and air conditioning automatic control and so on. In industrial production, temperature, pressure, flow and level is one of the four most common process variables. The temperature is a very important process variables. For example: in metallurgical industry, chemical industry, power industry, machinery processing and Food processing and many other fields, we need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring. However, conventional monitoring methods, the potential is limited, it is difficult to meet the higher performance requirements. The use of single-chip microcomputer to monitor not only convenient monitoring, simple and flexibility big advantages, and can greatly improve the technical indicators measured temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. Therefore, the problem of temperature monitoring chip is often encountered in an industrial production monitoring problem. Modern society is the information society, with the increasing of the degree of security, and through Temperature alarm in time, to avoid unnecessary losses.Study based on the STC-89C52RC single chip microcomputer temperature control principle and function of the system, the temperature measurement unit is composed of a single bus digital temperature sensor DS18B20 constitute. The system can set temperature and time display and save the monitoring data. If the temperature exceeds the arbitrarily set the upper limit and lower limit value, the system will alarm and automatic control, so as to achieve a range of intelligent temperature monitoring. Based on the principle of the system, it is easy to make a variety of other nonlinear control system, so long as the software design is reasonable.Key words:STC-89C52RC single chip microcomputer; temperature; time; DS18B20.目录第一章引言 (4)第二章设计要求 (5)2.1 基本要求 (5)2.2 扩展功能 (5)第三章总体方案设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.1.1 方案一 (6)3.1.2 方案二 (6)3.2 总体设计框图 (6)第四章硬件设计 (8)4.1 单片机系统 (8)4.2 STC89C52芯片特性 (9)4.2.1简介: (9)4.2.2 主要特性: (10)4.2.3 管脚说明: (11)4.2.4 振荡器特性: (13)4.2.5 芯片擦除: (14)4.2.6 结构特点: (14)4.3 数字温度传感器模块 (14)4.3.1 DS18B20性能: (14)4.3.2 DS18B20外形及引脚说明: (15)4.3.3 DS18B20接线原理图: (15)4.3.4 DS18B20时序图: (16)4.3.5 数据处理: (17)4.4 DS18B20内部结构图: (18)4.5 声光报警电路 (19)4.6 键盘输入电路 (20)第五章软件设计 (21)5.1 主程序模块: (21)5.2 读温度值模块: (21)5.3 中断模块: (24)5.4 温度设定、报警模块: (25)第六章 LCD1602模块 (26)6.1 液晶显示器 (26)6.1.1 液晶显示器简介: (27)6.2 LCD1602简介: (28)6.2.1 LCD1602的参数和引脚: (29)6.2.2 LCD1602的指令说明及时序: (31)6.2.3 LCD1602的一般初始化(复位)过程: (34)第七章结论 (36)附录:程序代码 (37)参考文献 (52)第一章引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。
基于51单片机的温度检测报警系统及时钟课程设计报告论文
单片机课程设计基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要 (1)一、设计要求与方案论证1.1设计要求 (1)1.2系统方案选择和论证 (1)1.3电路最终方案确定 (1)二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2.1系统设计 (2)2.1.1系统设计框图 (2)2.1.2系统硬件需求介绍 (3)2.2系统硬件各模块作用 (3)2.2.1单片机核心控制模块 (4)2.2.2数字温度传感器模块 (4)2.2.3彩屏显示电路模块 (5)2.2.4蜂鸣器电路模块 (5)2.3系统电路图设计 (6)2.3.1系统电路原理框图和原理图 (7)三、软件设计与分析3.1系统软件流程图 (8)3.1.1DS18B20程序流程图 (8)四、系统测试4.1测试工具 (9)4.2软件测试 (9)4.3硬件测试 (10)参考文献 (11)附录一:程序清单 (12)附录二:PCB电路图 (13)基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具,能实时采集周围的温度信息进行显示,程序部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
此系统是基于STC89C52单片机设计的,包含液晶显示模块,DS18B20温度采集模块,键盘扫描模块,报警模块。
STC89C52作为控制核心,具有功耗低,功能强等特点,电压可选3到5V电源供电。
显示模块采用彩屏动态显示,对于显示数字、字母和汉字最为合适,而且与单片机连线简单,占用IO口相对较少。
温度检测报警模块采用数字式温度传感器DS18B20,该芯片具有精度高,测量围广等优点,易与单片机连接,模块电路组成简单并同时具有温度报警功能。
关键词:STC89C52,DS18B20,彩屏显示,采集周围设备温度、温度报警一、设计要求与方案论证1.1设计要求1.1.1 实时温度检测并显示1.1.2 具有时间调节设置功能,以及时间预设报警、温度报警等功能。
基于51单片机的数字温度报警器设计
基于51单片机的数字温度报警器摘要:随着传感器在生产生活中更加广泛的应用,一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。
本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。
该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上,单片机对温度传感器进行循环采集。
将采集到的温度值与设定的上下限进行比较,当超出设定范围的上下限时,通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号,从而实现了本次课程设计的要求。
该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便,在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。
本次课程设计的测量范围为0℃--99℃,测量误差为±2℃。
关键字:温度传感器、单片机、报警、数码管显示一、概述本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计,将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能,来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。
电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,在二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
随着电子技术的飞速发展,电子技术在日常生活中得到了广泛的应用,各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新,电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。
本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统,用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度,当大棚内的温度高于30℃。
或低于15℃。
时,电路发出报警信号并显示当前温度,达到提醒农民的效果。
本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路,要求温度范围:0℃--99℃;测量误差为±2℃;报警下限温度为:15℃;报警上限温度为:30℃。
二、方案论证设计一个用于温室大棚温度监测系统。
大棚农作物生长时,其温度不能太低,也不能太高,太低或太高均不适合农作物生长。
该系统可实时测量、显示大棚的温度,当大棚温度超过农作物生长的温度范围时,报警提醒农民。
基于51的温度报警器设计..
目录1 概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 设计思想及基本功能 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 方案选取 (3)2.2 系统框图 (5)2.3 总体方案设计 (6)3 硬件电路设计 (6)3.1 电源电路设计 (6)3.2 晶振电路 (7)3.3 复位电路 (7)3.4 矩阵键盘电路 (8)3.5 温度检测电路 (9)3.6 液晶显示电路 (10)3.7 蜂鸣器报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序软件设计 (12)4.2 键盘扫描程序设计 (14)4.3 温度上下限设定程序设计 (15)4.4 延时程序设计 (16)5系统调试 (16)6总结 (18)参考文献 (18)附录1 系统原理图 (19)附录2 程序清单 (20)1 概述1.1 研究背景温度作为一种最基本的环境参数,和人们的安全、生活,工农业生产有着紧密的联系,因此在某些场合对温度进行检测,并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要,对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。
单片机作为一种微控制器,由于具有体积小,质量轻,功耗低,价格便宜,可靠性高,功能强大等特点,已经进入人们生活,工业生产的各个领域,现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。
在智能仪表领域,由于单片机的上述优点,用单片机作为控制平台,结合不同类型的传感器,可以很容易地对温度,湿度,流量等物理量进行检测。
针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求,本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器,它可以通过键盘对温度进行上下限设置,用液晶进行温度显示,并且在超出温度设定范围后发声报警。
本设计也具有一定的扩展性,例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器,扩展为火灾报警器。
1.2 设计思想及基本功能本课题对温度报警器进行设计时,在满足温度检测和报警功能的基础上,为了增加其应用的灵活性,采用了矩阵键盘电路,从而可以对温度报警范围进行设定,以适应对温度有检测需求的不同应用场合。
基于51单片机的温度报警器
基于51单片机的温度报警器摘要如今火灾频频发生,比方电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾;静电产生高温火灾;雷电等强电侵入导致高温火灾;最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作,导致设备老化,空调发生故障,而不能降温;因此机房内所属的电子产品发热快,在短时间内机房温度升高超出设备正常温度,导致系统瘫痪或产生火灾,这时温度报警系统就会发挥应有的功能了。
因此本课程设计将利用单片机STC89S52设计了一种数字温度计,它由单片机、DS18B20传感器以及数码管等部件组成,本温度计属于多功能温度计,功能较强,可以设置上下限报警温度,且测量准确、误差小。
当测量温度超过设定的温度上下限时,启动蜂鸣器和指示灯报警。
这种温度报警器构造简单,可操作性强,应用广泛。
工作时,温度测量X围为5-38ºC。
当前环境温度假设超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号,从而防止带来的不必要的损失。
关键词:STC89C52;DS18B20;数码管ABSTRACTNow fire happen frequently, such as electrical wiring short circuit, overload, large contact resistance, high temperature fire; Electrostatic generation high temperature fire; And so on high voltage caused by lightning intruded into the lead to high temperature fire; The main electrical equipment such as puters, air conditioning is the tele room to work long hours, cause the equipment aging, the malfunction of the air conditioning not cooling; Electronic product heat faster, so the room belong to room temperature in a short time more than a normal temperature, causing the system to crash or to produce fire, when the temperature alarm system will play their functions.Therefore this course will use the microcontroller STC89S52 design a digital thermometer, it is posed of single chip, DS18B20 sensors and digital tube parts, this belongs to the multifunctional thermometer thermometer, strong function.When measuring temperature more than set the temperature of the upper and lower limit, start the buzzer and light alarm. This temperature alarm has simple structure, strong operability, wide application. At work, temperature measurement range is 5-38 DHS C. If the current environment temperature more than set high critical temperature, send out alarm signal by single-chip microputer, to prevent unnecessary loss.Key words: AT89C52D,S18B20,Digital tube目录第一章设计背景及要求- 1 -1.1设计意义- 1 -1.2设计要求- 2 -1.2.1根本功能- 2 -1.2.2扩展功能- 2 -1.3总体设计方案- 2 -1.3.1数字温度计设计方案论证- 2 -1.3.2单片机的选择- 3 -1.3.3温度传感器的选择- 4 -1.3.4显示模块选择- 8 -第二章系统硬件电路设计- 10 -2.1系统整体电路图- 11 -2.2单片机最小系统- 11 -2.3温度传感器系统- 12 -2.4报警电路设计- 14 -2.5显示电路设计- 15 -2.6电源电路设计- 15 -第三章. 系统软件设计- 16 -3.1主程序- 16 -3.2读出温度子程序- 17 -3.3温度转换命令子程序- 17 -3.4计算温度子程序- 18 -3.5键盘扫描流程图- 19 -第四章测试与结果分析- 20 -4.1仿真软件介绍- 21 -4.2仿真结果- 22 -4.2.1用Keil进展程序编译- 22 -4.2.2在Proteus中仿真- 22 -4.3创新设计- 25 -总结与致谢- 26 -参考文献- 28 -附录- 30 -附录一分组表- 30 -附录二程序代码- 31 -附录三实物图- 37 -第一章设计背景及要求1.1设计意义温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告
《单片机原理与应用》课程设计任务书二级学院:电子信息与电气工程学院专业:班级:课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年 9月15日目录摘要41 引言41.1课题背景41.2研究容和意义62 芯片介绍62.1 DS18B20概述62.1.1 DS18B20封装形式与引脚功能72.1.2 DS18B20部结构72.1.3 DS18B20供电方式92.1.4 DS18B20的测温原理102.1.5 DS18B20的ROM命令122.2 AT89C52概述132.2.1单片机AT89C52介绍132.2.2功能特性概述133 系统硬件设计143.1单片机最小系统的设计143.2 温度采集电路的设计153.3 LED显示报警电路的设计164总结16致17参考文献18附录A总电路图19附录B原器件清单19附录C 温度报警器部分程序20摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以与各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,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,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,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。
关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20;1 引言1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。
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《单片机原理及应用》课程设计任务书课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年 9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,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,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,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。
关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20;1 引言1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。
随着科学技术的发展,要求温度测量的围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。
基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。
以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。
温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。
温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]:(1)模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。
它是目前在国外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等;(2)模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别;(3)智能温度传感器 (亦称数字温度传感器)。
智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的,其部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
现代信息技术的三大基础是信息采集[2](即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。
数字温度传感器可以直接将被检测的温度信息以数字化形式输出,与传统的模拟式温度传感器相比,具有测量精度高、功耗低、稳定性好、外围接口电路简单特点。
而单片机微处理器越来越丰富的外围功能模块,更加方便了数字式温度传感器输出信号的处理。
智能温度传感器部都包含温度传感器、A/D转化器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等的方向发展。
数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出,具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点。
同时数字温度传感器还可直接与微处理器进行接口,大大方便了传感器输出信号的处理.数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件,它集温度测量,A/D转换于一体,具有单总线结构,数字量输出,直接与微机接口等优点。
1.2研究容和意义本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度,结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。
当被测量值超出预设围则发出警报,且精度高,适用于大多数工业生产以及教育教学领域。
温度是一种最基本的环境参数,它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量,也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。
从工业炉温、环境气温到人体温度;从空间、海洋到家用电器,各个技术领域都离不开测温和控温。
因此,研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。
设计原理2 芯片介绍2.1 DS18B20概述DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器,与传统的热敏电阻相比,只需一根线就能直接读出被测温度值,并可根据实际需求来编程实现9~12位数字值的读数方式[3]。
2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能图2.1 DS18B20封装形式和引脚功能如图2.1所示,DS18B20的外形如一只三极管,引脚名称及作用如下:GND:接地端。
DQ :数据输入/输出脚,与TTL 电平兼容。
VDD :可接电源,也可接地。
因为每只DS18B20都可以设置成两种供电方式,即数据总线供电方式和外部供电方式。
采用数据总线供电方式时VDD 接地,可以节省一根传输线,但完成数据测量的时间较长;采用外部供电方式则VDD 接+5V ,多用一根导线,但测量速度较快。
2.1.2 DS18B20部结构64位ROM 和单线接口 存储和控制逻 高速缓存器 温度传感器 高温触发器低温触发器匹配寄存器 8位CRC 发电源检CDQ VDD 内部图2.2 DS18B20内部图2.2中出示了DS18B20 的主要部部件,下面对DS18B20部部分进行简单的描述[4]:(1)64位ROM。
64位ROM是由厂家使用激光刻录的一个64位二进制ROM代码,是该芯片的标识号,如表2.1所示:第1个8位表示产品分类编号,DS18B20的分类号为10H;接着为48位序列号。
它是一个大于281*1012的十进制编码,作为该芯片的唯一标示代码;最后8位为前56位的CRC循环冗余校验码,由于每个芯片的64位ROM代码不同,因此在单总线上能够并接多个DS18B20进行多点温度实习检验。
(2)温度传感器。
温度传感器是DS18B20的核心部分,该功能部件可完成对温度的测量通过软件编程可将-55~125℃围的温度值按9位、10位、11位、12位的分辨率进行量化,以上的分辨率都包括一个符号位,因此对应的温度量化值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃,即最高分辨率为0.0625℃。
芯片出厂时默认为12位的转换精度。
当接收到温度转换命令(44H)后,开始转换,转换完成后的温度以16位带符号扩展的的二进制补码形式表示,存储在高速缓存器RAM的第0,1字节中,二进制数的前5位是符号位。
如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测得的数值乘上0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测得的数值需要取反加1再乘上0.0625即可得到实际温度。
(3)高速缓存器。
DS18B20部的高速缓存器包括一个高速暂存器RAM和一个非易失性可电擦除的EEPROM。
非易失性可点擦除EEPROM用来存放高温触发器TH、低温触发器TL和配置寄存器中的信息。
(4)配置寄存器。
配置寄存器的容用于确定温度值的数字转换率。
DS18B20工作是按此寄存器的分辨率将温度转换为相应精度的数值,它是高速缓存器的第5个字节,该字节定义如表2.2所示:表2.2 匹配寄存器TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动;R1和R0用来设置分辨率;其余5位均固定为1。
DS18B20分辨率的设置如表2.3所示:表2.3 DS18B20分辨率的设置DS18B20依靠一个单线端口通讯。
在单线端口条件下,必须先建立ROM 操作协议,才能进行存储器和控制操作。
因此,控制器必须首先提供下面5个ROM 操作命令之一:1)读ROM;2)匹配ROM;3)搜索ROM;4)跳过ROM;5)报警搜索。
这些命令对每个器件的激光ROM 部分进行操作,在单线总线上挂有多个器件时,可以区分出单个器件,同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。
成功执行完一条ROM 操作序列后,即可进行存储器和控制操作,控制器可以提供 6 条存储器和控制操作指令中的任一条。
一条控制操作命令指示DS18B20完成一次温度测量。
测量结果放在DS18B20的暂存器里,用一条读暂存器容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。
温度报警触发器TH 和TL 各由一个EEPROM字节构成。
如果没有对DS18B20使用报警搜索命令,这些寄存器可以做为一般用途的用户存储器使用。
可以用一条存储器操作命令对TH 和TL 进行写入,对这些寄存器的读出需要通过暂存器。
所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。
2.1.3 DS18B20供电方式DS18B20可以采用外部电源供电和寄生电源供电两种模式。