DS18B20数字温度传感器解读

软件部分设计
温 度 采 集 程 序 的 设 计
温 度 显 示 程 序 流 程 图
模拟仿真图
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制作人： 刘佳
AT89C51单片机
• 单片机AT89C51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。
LED数码管
• LED数码管，也叫LED数码显示器，由于它具有很高的性能价格比、显 示清晰、亮度高、使用方便、电路简单、寿命长等诸多优点，长期以 来一直在各类电子产品和工程控制中得到非常广泛的应用。在单片机 控制系统中，因为单片机 • 的硬件简单、灵活等特点，非常适合使用LED数码管作为其输出设备， 这样既满足了控制系统硬件简单，又能如实地显示被控系统的温度、 压力、流量、高度等一些单片机的处理结果。
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 的温度计总体电路图如附录图C所示，控制器采用 单片机AT89C51，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。
复位电路的设计
• 该复位电路采用手动复位与上电复位相结合的方式。当按下按键S1时， VCC通过R1电阻给复位输入端口一个高电平，实现复位功能，即手动复 位。上电复位就是VCC通过电阻R2和电容C构成回路，该回路是一个对 电容C充电和放电的电路，所以复位端口得到一个周期性变化的电压值， 并且有一定时间的电压值高于CPU复位电压，实现上电复位功能
DS18B20数字温度计的设计
• 设计中选用AT89C51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。
DS18B20温度传感器
• DS18B20，常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低， 抗干扰能力强，精度高的特点。 • 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。 • 测温范围 －55℃～+125℃，固有测温误差1℃。 • 工作电源: 3.0~5.5V/DC • 在使用中不需要任何外围元件
温度传感器
数字温度显示器
组长:刘佳 组员：罗庄诚 王小龙
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身边的传感器
任务要求
• 1、数字式温度计测温范围在55~125 ℃ • 2、精度在±1℃以内 • 3、采用LED数码管直接显示
数字温度计设计方案论证
• 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。
晶振电路的设计
• XTAL1（X1）为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电 路的输入。XTAL2(X2)是来自反向振荡器的输出。按照理论 上AT89C51使用的是12MHz的晶振，但实测使用 11.0592MHz。所以设计者通常用的是11.0592MHz。
温度采集电路
温度显示电路
• 显示电路采用4个共阴极LED数码管，从P1口并行输出温度 段码，用P3.0～P3.3四个端口输出选择脉冲，控制数码管 的点亮。