温度报警器通院实验报告

西安邮电大学

通信与信息工程学院 课程设计实验报告

专业班级： 电科1003班 学生姓名： 张晓宇 学号(班内序号): 03102090（18号）

2012 年 12 月 6 日

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报告份数： 1份

成绩鉴定表

主题：温度报警器

摘要：本设计主要是一个基于89C52RC单片机的测温系统，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采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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。DS18B20与89C52RC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。

1 前言

随着微电子技术和微型计算机的迅猛发展，微机测量和控制技术以其逻辑简单、控制灵活、使用方便及性能价格比高的优点得到了迅猛发展和广泛应用。它不仅在航天、航空、铁路交通、冶金、电力、电讯、石油化、制造业等领域获得了广泛应用，而且其技术在日常生活中也具有广阔的应用前景。尤其是许多智能仪器和测控系统中电脑控制技术的引入，使得传统仪器、仪表设备发生了根本变化，为工业生产的自动化、智能化奠定了坚实的技术基础。

在工业生产、石油化工、电力、国防、科研领域和日常生活中，温度是极为普遍又极有意义的热工参数之一，温度是玉我们的生活，工作息息相关的物理参数。自然界中任何物理的，化学的变化过程都与温度紧密联系。温度的测量与控制直接和产品质量、提高生产率、节约能源、安全生产等重要经济技术指标相关联，因此温度测量是一个具有重要意义的技术领域。温度传感器是在温度测量系统使用量大，应用最广泛的一种传感器。

在下文中，主要研究的是单片机控制下的温度报警器，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。

2硬件电路设计

温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机89C52RC,温度传感器使用DS18B20,用液晶显示屏实现温度显示。

本温度计大体分三个工作过程。首先，由DS18820温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然后，通过89C52RC单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入液晶显示模块。最后，SMC1602A

芯片将送来的值显示于显示屏上。由图1可看到，本电路主要由DSl8B20温度传感器芯片、液晶显示模块芯片和89C52RC单片机芯片组成。其中，DSI8B20温度传感器芯片采用“一线制”与单片机相连，它独立地完成温度测量以及将温度测量结果送到单片机的工作。

3.详细介绍DS18B20

DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20是一种新型的“一线器件”，其体积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、更经济。DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。温度测量范围为-55～+125 摄氏度，可编程为9位～12 位转换精度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可以在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

1. DS18B20 的性能特点如下：

●DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上。

●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

●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

●温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃

●零待机功耗

●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℃，可实现高精度测温

●在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时

最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快

●用户可定义报警设置

●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件

●测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，

同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力

●负电压特性，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

以上特点使DS18B20非常适用与多点、远距离温度检测系统。

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列、DQ 为数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。

4．主程序图

液晶显示屏部分

温度传感器、报警器、LED显示灯部分