1、 本科生毕业设计（论文）开题报告 DS18B20DS18B20 单总线测温单总线测温 学 院： 信息科学与工程学院 专业班级： 测控技术与仪器 0703 班 2011 年年 3 月月 28 日日 DS18B0123单总线测温单总线测温 一、一、课题的课题的国内外发展状况和趋势国内外发展状况和趋势 1、选题的目的及研究意义 温度检测系统若采用一般温度传感器采集温度信号， 则需要设计信号调理电 路4、A/D 转换5及相应的接口电路6，才能把传感器输出的模拟信号转换成数 字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又 因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响
2、，会使检测系 统的稳定性和可靠性下降 。所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分： 温度传感器的选择和主控单元的设计。 DS18B20 是 DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器，具有 3 引脚 TO 92 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。现场温度直接
3、 以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。更适合于恶劣环境 的现场温度测量，温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，因此高居各类传感 器之首。 2 2综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法 DS18B20 数字温度计是 DALLAS 公司生产的 1Wire 7，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，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。 由于 DS18B20 采用的是 1Wire 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
4、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输都是 从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后， 主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电
5、讯机房，电力机房，电缆线槽等测温 和控制领域轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制，汽车空 调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等，供热/制冷管道热量计量，中央空调分 户热能计量和工业领域测温和控制 二、课题研究的主要任务和预期目标二、课题研究的主要任务和预期目标 1、主要任务和要求 本毕业设计的主要任务是设计一个基于单总线测温是以单片机 8核心，配相 应的外围电路和功能软件，能实现单总线测温并能够进行无线传输，硬件是系统 的基础，软件则是在硬件的基础上，对其合理的调配和使用，从而完成交通控制 的任务。 1) 了解单总线测温系统的工作原理。 2) 采用单片机完成设计。 3) 完成相应
6、软件设计。 4) 提交整个系统硬件原理设计，PCB 原理图 9控制软件设计，制作实物， 直观地实现各项电路功能。 2、预计设计的目标和达到的水平 1) 实现用单片机进行单总线测温并能够自动报警 6。 2) 实现语音报温功能 9。 3) 实现用无线传输与 PC 机进行通信 10。 三、设计方案三、设计方案 1、方案论证 1) 驱动电路 方案一：由于单片机本身提供的电流不足以驱动数码管工作，可以采用 MAX7219 芯片驱动 8 个数码管，这 8 个足够能现两路温度。 方案二：三极管驱动，放大电流，虽然电路容易实现，连接方便，但是数码 管数目不够，选择方案一。 2) 显示界面 方案一：采用点阵 LCD 11显示，虽然能显示各种符号文字，连线简单，但是 编程困难。 方案二：采用七段数码管显示倒计时数字，本设计要求制作实物，单片机连 接双位共阳数码管 12，动态显示，编程简易，所以我选择第二种。 2、设计思想 单总线 DS18B20 测温系统的设计主要分为两大部分： 硬件电路设计和软件结 构的设计。
