1、 测控系统原理与设计课程设计报告测控系统原理与设计课程设计报告 课题：温度检测系统 一、一、 绪论绪论 1 1 课题要求课题要求 本设计要求系统测量的温度的点数为 4 个，测量精度为 0.5，测温范围为 -20+80。采用液晶显示温度值和路数，显示格式为:温度的符号位,整数部 分,小数部分,最后一位显示。显示数据每一秒刷新一次。 二、二、 总体方案设计总体方案设计 2 2.1 .1 方案介绍方案介绍 本该方案使用了 AT89C51 单片机作为控制核心,以智能温度传感器 DS18B20 为温度测量元件，采用多个温度传感器对各点温度进行检测，通过 44 键盘模 块对正常温度进行设置显示电路采用 1
2、2864 LCD 模块，使用 LM386 作为报警电 路中的功率放大器。 如图 2.1 为系统总体框图。 图 2.1 基于数字温度传感器测量系统框图 本课题采用数字温度传感器 DS18B20 作为测为测温元件,它具有如下特点: （1）只要求一个端口即可实现通信。 单 片 机 温 度 传 感 器 温 度 传 感 器 L C D 显 示 电 路 集 成 功 放 报 警 器 44键 盘 温 度 传 感 器 D S18B 20 温 度 传 感 器 温 度 传 感 器 （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
3、55C 到125C 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。 三、硬件电路设计三、硬件电路设计 3.13.1 测温测温电路电路 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能 温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出北侧温度，并且 可根据实际要求通过简单的编程实现 9 12 位的数字值读数方式。DS18B20 的性 能特点如下： 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； 无须外部器件； 可通过数据线供电，电压范围
4、为 3.0 5.5V； 零待机功能； 温度以 9 或 12 位数字量读出； 用户可定义的非易失性温度报警设置； 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； 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； DS18B20 采用 3 脚 PR-35 封装或 8 脚 SOIC 封装，其内部结构框图如图 3.1 所示。 图 3.1 DS18B20 内部结构图 64 位 ROM 的位结构如图 3.2 所示。开始 8 位是产品类型的编号，接着是每 个器件的惟一的序号，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 检验码，这也是 多个 DS18B20 可以采用一线进行通信的原因。非易失性温度报警器触发器 TH 和 TL，可通过软件写入户报警上下限。 图 3.2 64 位 ROM 结构图 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性 的可擦除的 EERAM。 高速暂存 RAM 的结构为 8 字节的存储器， 结构如图 3.3 所示。 头 2 个字节包含
