单号单片机课程设计报告--基于DS18B20的温度测量

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1、 1 课题名称：课题名称：基于基于 DS18B20DS18B20 的温度测量的温度测量 摘要摘要 目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信号以外，还可 以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广 泛应用很多领域。单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了 CPU、存 储器、RAM、ROM、及输入与输出接口电路。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特 别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优 点， 使它迅速的得到了推广应用， 目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的

2、关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办 公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。 本次课程设计， 就是用单片机实现温度控制， 传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传 感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数 字信号才能由单片机进行处理。下面利用数字温度传感器 DS18B20 设计并制作了一款基于 STC89C52 的 3 位数码管显示的数字温度计,其电路简单， 软硬件结构模块化， 易于实现。 现代社会生活中，多功能的数字温度计可以给我们的生活带来很大的方便。支持“单总 线”接口的温度传感器简化了数字温度计的设

3、计，降低了成本，以美国 MAXIM/DALLAS 半导 体公司的单总线温度传感器 DS18B20 为核心，以 STC89C52 为控制器设计的 DS18B20 温度控 制器结构简单、 测温准确、 具有一定控制功能的智能温度控制器。 该数字温度计利用 DS18B20 数字温度传感器获得的温度直接送入单片机， 然后单片机 STC89C52 对其进行温度处理变换， 最后将温度值显示在 D1、D2、D3 共 3 位七段码 LED 数码管上。 关键词：STC89C52 单片机，DS18B20 数字温度传感器 一、设计原理一、设计原理 在单片机技术的基础上根据数字温度传感器 DS18B20 的结构特点、

4、工作原理和通信协议 设计数字温度计，同时结合软件编程实现温度采集并显示的功能。 该系统由三个模块组成：主控制器、测温电路及显示电路。其系统结构如图所示： 设计的数字温度计控制器采用单片机 STC89C52，温度传感器为 DS18B20，三位共阳极 LED 数码管以动态扫描法实现温度显示，STC89C52 的 P2 口接 8 个 470 欧姆的电阻作为三位 数码管的段选， P3.4-P3.6 接三极管驱动数码管工作， P0.0 接温度传感器的 DQ 端实现通信。 STC89C52 主 控 制 器 显示电路 晶振电路 复位电路 扫描驱动 DS18B20 LED 和按键电路 2 二、硬件设计二、硬件

5、设计 2.1、元器件介绍 1.DS18B20 温度传感器 DS18B20 是美国 DALLAS 半导体公司继 DS1820 之后最新推出的一种改进型智能温度传 感器。 与传统的热敏电阻相比， 它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编 程实现 912 位的数字值读数方式。可以分别在 93.75 ms 和 750 ms 内完成 9 位和 12 位的 数字量，并且从 DS18B20 读出的信息或写入 DS18B20 的信息仅需要一根口线（单线接口）读 写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的 DS18B20 供电，而无需额外 电源。因而使用 DS18B20 可使系统结构更

6、趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、 传输距离、分辨率等方面较 DS1820 有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人 满意的效果。 DS18B20 DS18B20 详细引脚功能描述 序号 名称 引脚功能描述 1 GND 地信号 2 DQ 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。 3 VDD 可选择的 VDD 引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。 DS18B20 的内部结构如下图: 图 DS18B20 内部结构 I/O C 64 位 RO M 和 单 线 接 口 高 速 缓 存 存储器与控制逻辑 温度传感器 高温触发器 TH 低温触发器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 发生器 Vdd 3 64 位 ROM 的结构开始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。温度报警触发器和，可通过软件写入户报警上下限。 DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高