1、 传感器技术课程设计传感器技术课程设计 分数:分数: 题目:题目: 温度传感器温度传感器 完成人:完成人: 时间:时间: 二二一一年六月一一年六月 2 目录 一 封面 二 内容 1. 技术指标.3 2. 设计方案及其比较.3 2.1 方案一3 2.2 方案二.3 2.3 方案比较3 3. 实现方案.4 3.1 组成4 3.2 关于 DS18B20 的详细介绍.4 3.3 工作原理图.7 3.4 电路程序.8 4. 调试过程及结论18 5. 心得体会18 6. 参考文献19 3 1.技术指标 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
2、 的双向通讯; 测温范围为-55-+125,测量分辨率为 0.0625; 工作电源: 35V;? 适配各种单片机或系统机; 在使用中不需要任何外围元件;? 内含寄生电源。 2.设计方案及其比较 2.1 方案一 采用热敏电阻,热敏电阻精度,重复性,可靠性较差,对于检测 1 摄氏 度的信号是不适用的,也不能满足测量范围。在温度测量系统中,也采用单片温 度传感器,比如 ADS90,LM35 等。但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过 A/D 转换后才能送给计算机,这样就使测温系统的硬件结构较复杂。另外,这种 测温系统难以实现多点测温,也要用到复杂的算法,一定程度导航也增加了软件 实现的难度。 2.2
3、 方案二 采用单总线数字温度传感器 DS18B20 温度测量温度, 直接输出数据信号。 便于单片机处理及控制,节省硬件电路。而且该芯片的物理化学性很稳定,此元 件线形性能好,在 0-100 摄氏度时,最大线形偏差小于 1 摄氏度。DS18B20 最大 特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计 DS18B20 和微控制器 AT89C51 构成的温度装置, 它直接输出温度的数字信号到微控制器。 每只 DS18B20 具有一个独有的不可修改的 64 位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样 一条总线上可挂接多个 DS18B20 传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网 络。 2.3 方案比较
4、 综上所述,选择方案二 3. 实现方案 4 3.1 组成 采用 AT89S52 单片机作为控制核心对温度传感器 DS18B20 控制,按照系统设计的要求,系统由 3 个模块组成:主 控制器,测温电路和显示电路。 3.2 关于 DS18B20 的详细介绍 1 论述 DS18B20 是 DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器,具有 3 引脚 TO92 小 体积封装形式;温度测量范围为55125,可编程为 9 位12 位 A/D 转 换精度,测温分辨率可达 0.0625,被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串 行输出; 其工作电源既可在远端引入, 也可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。以上特点使 DS18B20 非常适用于远距离多点温度检测系统。 2 DS18B20 的内部结构 DS18B20 内部结构如图 1,主要由 4 部分组成:64