最新多路智能温度测控系统设计课程设计

多路智能温度测控系统设计课程设计

电子技术课程设计

题目：多路智能温度测控系统设计

学院计算机与通信工程学院

专业通信工程

学号20081672

姓名 ***

指导老师 ***

2011年5月

目录

摘要 (3)

关键字 (3)

前言 (3)

一．Proteus内容简介 (4)

二、设计目的 (4)

三、设计内容 (4)

四、DS18B20简介 (5)

五、单片机简介 (9)

六、基本设计原理 (9)

七、设计步骤 (10)

八、Proteus设计图 (10)

九、Proteus仿真调试 (11)

十、软件设计 (12)

附录1 (14)

附录2 (16)

摘要：

本文介绍了数字温度传感器DS18B20测温的基本原理以及基于DS18B20的多点温度测量系统的设计过程，包括软件设计和硬件设计两大部分。软件部分给出了软件设计思想及软件流程图，硬件部分给出了单片机、测温电路、显示电路设计。单片机使用AT89C52单片机，温度传感器使用美国DALLAS公司最新推出的DS18B20数字式温度传感器,显示模块采用LCD显示。基于DS18B2O的多点测温系统在实际中应用广泛，测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少、转换速度快、给硬件电路设计工作带来极大的方便并且缩短了开发周期。

关键词：DS18B20 多点温度测量单片机 Proteus仿真

前言

随着电子技术的快速发展，我们生活中的方方面面几乎都充斥着电子产品，我们也无时无刻不享受着电子技术带给我们的便利。作为电子专业的大学生，我们应当在享受电子生活带给我们的便捷的同时，应该更多的理解与思考电子产品的设计过程，并能在已有的集成芯片和单片机等微控制器的基础上，自己动手亲身体验电子设计的过程，以便于将课本上的理论实践化，做到学以致用，更好的掌握单片机等元器件的应用，锻炼独立解决问题的能力。本课程设计题目是基于DS18B20的多路智能温度测控系统设计，主要介绍了DS18B20的工作过程和原理，以及基于它的系统设计。

在这个设计里，根据要求设计了两个DS18B20与单片机之间的单端口通信，可以推广到多个DS18B20。通过学习了解掌握了Proteus 原理图设计及仿真方法，熟悉Keil开发环境。

在设计过程中参考或引用了《基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真》，DS18B20数据手册等参考资料以及网络上的相关资料。在此，向这些技术资料的作者表示感谢。

由于设计者的学识水平有限，加之时间仓促，作品不够完善，不足之处在所难免，敬请老师指导和改正。

一．Proteus内容简介

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、

PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086、MSP430、Cortex和DSP系列处理器。它是能进行模拟电路、数字电路、模数混合电路、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI 调试器、键盘和LCD、LED 系统的设计与仿真的平台。Proteus 具备原理图设计、电路分析与仿真、PCB 设计功能,可以通过调入程序

的编译结果. hex 或. cof 文件来调试单片机程序,还可直接嵌入到 Microchip 公司的单片机调试软件 MPLAB IDE中,进行程序的调试和仿真。

二、设计目的

1、掌握单片机基本编程技术及外围电路的搭建

2、熟练掌握DS18B20的基本操作并了解其工作原理

3、熟练掌握Proteus原理图设计及仿真

三、设计内容

1、单片机最小系统设计

2、DS18B20与单片机的单口通信设计

3、Proteus原理图的绘制与仿真

4、单片机程序编写

四、DS18B20简介

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，可以节约硬件资源，而且使用较为方便。

DS18B20产品的特点

（1）只要求一个端口即可实现通信。

（2）在 DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

（4）测量温度范围在－55°C到＋125°C之间。

（5）数字温度计的分辨率用户可以从 9位到 12 位选择。

（6）内部有温度上、下限告警设置。

DS18B20的引脚介绍

TO-92封装的DS18B20的引脚排列见下图

DS18B20的使用方法

由于 DS18B20 采用的是 1－Wire 总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51 单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对 DS18B20 芯片的访问。

由于 DS18B20是在一根 I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传