1、课题名称：基于课题名称：基于 DS18B20DS18B20 的温度计的温度计 一一：方案设计：方案设计 本系统主要由三个模块组成：控制模块、温度采集模块、显示模块。 1.1 控制模块控制模块 本设计采用单片机基于数字温度传感器 DS18B20 的系统。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。温度传感器 DS18B20 利用单总线的 特点可以方便的实现多点温度的测量，组建传感器网络，且系统的抗干扰性好、 设计灵活、方便，而且能在恶劣的环境下进行现场温度检测。本系统可以应用在 大型工业及民用常温多点监
2、测场合。 1.2 温度采集模块温度采集模块 这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作，由 DS18B20 数字温度传 感器及其与单片机的接口部分组成。DS18B20 智能温度温度传感器进行温度采集 和转换输出数字型的温度值，然后通过数据引脚传到单片机的 P3.7 口，单片机 接受温度并存储。DS18B20 是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种单线智能 温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，它可将温度信号直接 转换为数字信号，实现了与单片机的直接接口，从而省去了信号调理和 A/D 转换 等复杂模/数转换电路。DS18B20 构成的温度采集模块电路简单、功能可靠、测 量效
3、率高，很好地弥补了传统温度测量方法的不足可广泛用于工业、民用、军事 等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有集成度高、模拟 输入数字输出、抗干扰能力强、体积小、接口方便、传输距离远测温误差小等特 点。 图图 1.2.1：DS18B20 PRPR- -3535 式封装式封装 1 1.3.3 温度显示模块温度显示模块 本课程设计的显示模块采用 LCD1602 液晶显示器显示温度数据，整数，一位 小数进行显示，从 P0 口送数，P2 口扫描。 1 1.4.4 系统框图系统框图 系统的系统设计方框图如图 1.1 所示，它主要由三部分组成:控制部分主 芯片采用单片机 AT89S51；显示
4、部分采用 3 位共阴极 LED 数码管以动态扫描方 式实现温度显示； 温度采集部分的温度传感器采用 DS18B20 智能温度温度传感 器。还有按键设置报警温度值和加热降温电路。 图图 2 2.4.1.4.1：多路温度检测与控制总体设计框图：多路温度检测与控制总体设计框图 二：单元电路设计、参数计算和器件选择单元电路设计、参数计算和器件选择 主要器件主要器件： （1） STC89C58RD+单片机（DIP40） （2） Lcd1602，1 个 （3） 470 欧 9 针排阻，1 个 （4） 晶振：11.0592MHz，1 个 （5） 瓷片电容：30PF，2 个 （6） 10K 电阻，1 个 （7
5、） DS18B20 温度计 1 个，PR-35 式封装 2 2.1.1 DS18B20DS18B20 连接连接 -21.0 DQ 2 VCC 3 GND 1 U2 DS18B20 图：图：2.1.1ds18b20 连接连接 单 片 机 多路 DS18B20 传感器 LED 显示 声光报警器 加热继电器 和风扇继电 器 按 键 设 置 温 度 2.2DS18B20 功能命令简介及用法功能命令简介及用法 2.2.1 功能简介 （1) 智能温度传感器 DS18B20 的性能特点： 1) 独特的单总线接口仅需要一个端口引脚进行通信,可以是串行口也可以是其他 I/O 口， 无须变换， 直接输出被测温度值
6、 （9 位二进制， 含符号位） 。 多个 DS18B20 可以并联挂接在一条总线上，实现实现多点温度采集检测功能； 2)可测温度范围为-55+125，测量分辨率为 0.0625； 3) 内含 64 位经过激光修正的只读存储器 ROM； 4) 内含寄生电源，可直接通过数据总线供电，电压范围为 3.05.5V； 5) 零待机功耗； 6)用户可通过编程分别设定各路的温度上、下限温度值来实现报警功能； 7) 适配各种微处理器； 8) 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； 9) 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； 10) 可检测距离远，最远测量距离为 150m 。 （2） DS18B20 的内部结构 DS18B20 的内部结构如图 3-1 所示。 DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位 光刻 ROM，温度报警触发器,温度传感器以及高速缓存器。 1) 64 位光刻 ROM。 64 位光刻 ROM 是出厂前已被刻好的， 它可以看做是该 DS18B0 的地址序列号，不同的器件不一样，64 位的地
