DS18B20数字温度计设计实验报告(1)
单片机原理及应用
课程设计报告书
题目：DS18B20数字温度计
姓名：李成
学号：133010220
指导老师: 周灵彬
设计时间： 2015年1月
目录
1. 引言 (3)
1.1。设计意义
3
1。2.系统功能要求3
2。方案设计 (4)
3。硬件设计 (4)
4. 软件设计 (8)
5。系统调试
10
6. 设计总结 (11)
7. 附录 (12)
8。参考文献
15
DS18B20数字温度计设计
1.引言
1.1. 设计意义
在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下:
●硬件电路复杂；
●软件调试复杂；
●制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为—55～125℃,最高分辨率可达0.0625℃.
DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。
1.2. 系统功能要求
设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃,误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示。
2. 方案设计
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电
路和显示电路.
数字温度计总体电路结构框图如4。1图所示:
图4.1
3. 硬件设计
温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传
感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
AT89C51 主 控
制
器 DS18B20 显示电路 扫描驱动
主控制器单片机AT89C51
具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好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.系统可用两节电池供电。AT89C51的引脚图
如右图所示：
VCC:供电电压。
GND：接地.
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位.在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流,当P2口被写“1"时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1"时，它利用内部上拉优势，当
对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1"后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL）这是由于上拉的缘故.
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0 RXD(串行输入口）
P3。1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3。3 /INT1（外部中断1)
P3.4 T0（记时器0外部输入)
P3。5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)
P3。7 /RD（外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间.
ALE/PROG：当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效.
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H—FFFFH)，不管是否有内部程序存储器.注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器.在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP)。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入.
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
DS18B20的性能特点:
1、适应电压范围更宽，电压范围:3。0～5。5V，在寄生电源方式下可由数据线供电.
2、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的双向通讯.
3、 DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内.
5、温范围－55℃～+125℃，在-10~+85℃时精度为±0。5℃。
6、可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0。5℃、0。25℃、0。125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
7、在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换
为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换
为数字，速度更快。
8、测量结果直接输出数字温度信号,以”一线总
线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码,具有极强
的抗干扰纠错能力.
9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作.DS18B20与单片机的接口电路（引脚图见右图）
DS18B20可以采用电源供电方式,此时DS18B20的第1 脚接地，第2脚作为信号线，第3脚接电源。
4. 软件设计
系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等。
4。1 主程序
主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。温度测量每1s进行一次。主程序流程图如图4。1所示。
4。2 读出温度子程序
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节.在读出时必须进行CRC 校验，校验有错时不能进行温度数据的改写。读出温度子程序流程图如下图所示：
读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。在读出时须进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。得出温度子程序流程图如下图所示.
温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令.当采用12位分辨率时，转换时间约为750ms。在本程序设计中，采用1s显示程序延时法等待转换的完成.温度转换命令子程序流程图如下图所示.
计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算,
并进行温度值正负的判定。计算温度子程序流程图如下左图所示。
现实数据刷新子程序现实数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高数据显示位为0时，将符号显示位移入下一位.现实数据刷新子程序流程图如下右图所示.
5.系统调试
系统的调试以程序调试为主.
硬件调试比较简单，首先检查电感的焊接是否正确,然后可用万用表测试或通电检测。
软件调试可以先编写显示程序并进行硬件的正确性检验，然后分别进行主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和现实数据刷新子程序等的编程及调试
由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因此，对DS18B20进行读/写编程时必须严格地保证读/写时序；否则将无法读取测量结果。本程序采用单片机汇编或C语言编写用Wave3。2或Keil C51编译器编程调试.
软件调试到能显示温度值，并且在有温度变化时显示温度能改变,救基本完成。
性能测试可用制作的温度机和已有的成品温度计同时进行测量比较。由于
DS18B20的精度很高，所以误差指标可以限制在0.5℃以内。
另外，—55~+125℃的测温范围使得该温度计完全适合一般的应用场合，其低电压供电特性可做成用电池供电的手持温度计。
DS18B20温度计还可以在高低温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，但在实际设计中应注意以下问题；
1、DS18B20工作时电流高大1。5mA,总线上挂接点数较多且同时进行转换时要考虑增加总线驱动，可用单片机端口在温度转换时导通一个MOSFET供电。
2、连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的,因此在用DS18B20进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配等问题。
3、在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号。一旦某个DS18B20接触不好或断线,当程序读DS18B20时，将没有返回信号,程序进入死循环。这一点在进行DS18B20硬件连接和软件设计时要给予一定的重视。
6.设计总结
历时2个星期的单片机课程设计已经结束了，在这两个星期的时间里，我们在老师的指导下完成了基于DS18B20的数字温度计的设计和制作。在进行实验的过程中,我们了解并熟悉DS18B20、AT89C51的工作原理和性能。并且通过温度计的制作，我们将电子技能实训课堂上学到的知识进行运用，并在实际操作中发现问题，解决问题，更加增加对知识的认识和理解。
在课程设计的过程中,也遇到了一些问题。比如最开始根据课本上的电路图进行合理的设计布局和布线。有些同学的布局不合理，导致焊接的过程中任务相当繁重，并且不美观。在之后的烧程序调试的时候，出现问题之后，没有合理布线的同学在查找问题的过程中相当棘手。
在焊接过程中，出现最多的就是虚焊问题。对于这个问题，在焊接的过程中，我尽量依照书中的指导,尽量将焊点焊成水滴状，最后接电后再根据数码管的显示情况进行逐个排查.
总之，通过自己在实验室动手制作数字温度计，不仅将课本的知识与实践相
结合，而且在实践中更加深入了解书中原本抽象的知识。这也是整个课程设计中最有收获的地方.
7.附录
源程序代码
//＃include<1820.h〉
＃include ＃include〈intrins.h> #define uchar unsigned char ＃define uint unsigned int //bit flag; //#define wei 0xa0； //＃define duan 0x90； uchar data diadata［5]; //uint tvalue uchar tflag; sbit DQ=P3^7; bit f=0； uchar tempint，tempdp； uchar TempTab[4];//week_value[2］； uchar code discode［］=｛0xC0，0xF9,0xA4，0xB0,0x99,0x92，0x82,0xF8，0x80，0x90，0xbf｝; void delay（） ｛ uchar i，j； for（i=0；i<5；i++) for（j=0;j〈250;j++) { _nop_()； _nop_(）； ｝ } void delay_18B20（uint i） ｛ while（i--）； } void ds1820rst() { unsigned char x=0; DQ=1; delay_18B20（4）; DQ=0； delay_18B20(100); DQ=1； delay_18B20（40）； ｝ uchar ds1820rd（） { unsigned char i=0; unsigned char dat=0； for（i=8;i>0；i——） ｛ DQ=0； dat〉>=1; DQ=1; if（DQ) dat｜=0x80； delay_18B20（10）； ｝ return(dat)； } void ds1820wr(uchar wdata) {unsigned char i=0； for（i=8;i〉0;i-—） { DQ=0； DQ=wdata＆0x01; delay_18B20（10)； DQ=1; wdata>〉=1； ｝ } void read_temp() {uchar temph，templ,k; f=0； ds1820rst（); ds1820wr(0xcc）； ds1820wr(0x44)； ds1820rst()； ds1820wr(0xcc); ds1820wr（0xbe); templ=ds1820rd()； temph=ds1820rd（）; if（(temph＆0xf8)！=0x00） ｛ f=1； temph=~temph; templ=～templ； k=templ+1; templ=k; if(k>255) { temph++; } } tempdp=(templ＆0x0f）*10/16;+ templ>>=4; temph<〈=4; tempint=temph|templ; ｝ void distemp(） ｛ uchar i，j; if（f==0） {TempTab［0］=tempint/100； TempTab[1]=(tempint/10）％10; TempTab［2］=tempint%10； TempTab［3]=tempdp； } for（i=0;i〈4；i++） { P2=_cror_（0xf7，i）； j=TempTab[i］; if（i==2）P1=discode［j]＆0x7f; else P1=discode［j]； delay（）; P2=0xff； } ｝ void main(） { while(1） { _nop_（)； _nop_（); read_temp(）; _nop_（)； _nop_（）； distemp（)； ｝ ｝ 8.参考文献 [1] 楼然苗，李光飞.单片机课程设计指导。北京航天航空大学出版社，2007。7。[2］陈杰，黄鸿.传感器与检测技术.高等教育出版社，2002。8. [3]康华光.电子技术基础（模拟部分).高等教育出版社,2006。1。 [4] 李忠明。微机原理与接口技术。华中科技大学出版社，2011。6. ［5］张毅刚.单片机原理及应用。高等教育出版社,2010。5。1 数字温度计DS18B20课程设计报告 1. 课程设计背景 数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。它具有高精度、 可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。 DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。在本次课程设计中，我们将学习如何 使用DS18B20来制作一款数字温度计。 2. 课程设计目标 在本次课程设计中，我们的目标是： 1.学习数字温度计的工作原理和基本构成； 2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理； 3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。 3. 课程设计内容 3.1 数字温度计的工作原理 数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显 示在屏幕上。温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。 3.2 DS18B20的使用方法和通信原理 DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协 议等。1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。 3.3 制作数字温度计 我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温 度值。首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。具体步骤如下： •连接DS18B20传感器 •连接LCD显示屏 •编写程序 4. 课程设计成果 经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在 温度测量和数据传输方面有了实际经验。这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。 5. 通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及 DS18B20的使用方法和通信原理。在实际制作过程中，我们发现操作难度并不大，掌握了基本操作技能后，可以通过自己的想象和创意来制作出更加实用的数字温度计，满足不同的实际需求。 数字温度计实验报告 一、实验目的 1.通过温度计的设计，了解DS18B20芯片的基本功能和用法，另外更加熟练地运用人眼的视觉暂留效应实现温度的动态显示等。 二、实验要求 1．能够实时显示环境温度。 2．能够保存使用时间内的最大值和最小值，能够查阅。 3．有温度报警功能，能够设置报警温度。用绿灯表示正常温度，红灯表示报警同时发声。 三、实验基本原理 DS18B20是美国Dallas公司生产的单总线数字输出型集成温度传感器，能够直接读出被测温度值，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字量输出，将温度值转化为9位数字量所需时间为93.75 ms，转化为12位数字量所需时间为750 ms。测试温度范围为-55～+125，精度可达0.0675℃。 本电路包含了单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路）、单总线接口的温度传感器芯片DS18B20、LED数码管显示电路的设计。 本电路采用8位单片机A T89C51，工作原理图如下页所示： 1. AT89S52单片机引脚资源及分配如下： 2. 晶振电路: 在89S52内部有一个高增益反相放大器，其输入端为引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚跨接晶体振荡器或在引脚与地之间加接 微调电容，形成反馈电路，振荡器即可工作。振荡电路的工作原理如下图： 由于电容的大小影响振荡器震荡的稳定性和起振的快速性，通常选择范围10～30 pF。 当由外部输入时钟信号时，外部信号接入XTAL1端，XTAL2端悬空不用。对外部信号的占空比没有要求，高低电平持续时间不小于20 ns。 3. 温度传感器的接口： 前面已经略微介绍过芯片DS18B20,下面主要介绍其使用方法： （1）引脚分配图如下： GND……地，DQ……数据I/O，VDD……电源 （2）软件操作： 绵阳职业技术学院信息工程系单片机应用实训 时间 2011年12月26日——31日 项目题目 DS18B20数字温度计的设计 地点实验楼405 、406、102 二O一一年十二月29 日 摘要 本项目以单片机AT89S52、DS18B20为控制中心，通过DS18B20在—55度~125度的范围内采集不同的数据，将其采集的信号通过通过三线与单片机相连，进行传递。单片机通过转换输出信号，使用9012PNP三级管作驱动，将输出来的信号通过4共阳数码管显示。 关键词：AT89S52 DS18B20 9012 数码管显示 目录 一.设计任务及要求 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计任务 (4) 1.3功能要求 (4) 二．方案论证 (5) 2.1. 方案一: (5) 2.2. 方案二: (6) 2.3 两种方案比较 (6) 三．电路模块设计与分析 (6) 3.1单片机89C52模块 (6) 3.2 DS18B20的设计电路 (8) 3.1.1、DS18B20简介 (8) 3.1.2 DS18B20接线原理图 (10) 3.1.3 DS18B20时序图 (10) 3.1.4 数据处理 (11) 3.1.5 温度传感器的工作原理 (12) 四．系统程序的设计 (13) 4.1 主程序 (13) 4.2 读出温度子程序 (13) 4.3 温度转换命令子程序 (14) 4.4计算温度子程序 (15) 4.5显示数据刷新子程序 (15) 五．仿真与调试 (16) 5.1 Proteus软件 (16) 5.1.1 Proteus简介 (16) 5.1.2 4大功能模块 (17) 5.1.3 Proteus简单应用 (18) 5.1.4 Proteus软件运行流程 (18) 5.1.5 硬件调试结果 (20) 5.2 Keil软件 (20) 5.2.1 Keil软件简介 (20) 5.2.2 Keil软件调试流程 (21) 六．设计总结与心得体会 (22) 七．附录 (23) 附录一： (23) 附录二： (29) 附录三： (30) 单片机原理及应用 课程设计报告书 题目：DS18B20数字温度计 姓名：李成 学号：133010220 指导老师: 周灵彬 设计时间： 2015年1月 目录 1. 引言 (3) 1.1。设计意义 3 1。2.系统功能要求3 2。方案设计 (4) 3。硬件设计 (4) 4. 软件设计 (8) 5。系统调试 10 6. 设计总结 (11) 7. 附录 (12) 8。参考文献 15 DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下: ●硬件电路复杂； ●软件调试复杂； ●制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为—55～125℃,最高分辨率可达0.0625℃. DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。 1.2. 系统功能要求 设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃,误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示。 2. 方案设计 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电 路和显示电路. 数字温度计总体电路结构框图如4。1图所示: 图4.1 3. 硬件设计 温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传 感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。 AT89C51 主 控 制 器 DS18B20 显示电路 扫描驱动 温度传感器DS18B20实验报告 一、实验目的 1.复习掌握Protues，keil软件的使用 2.了解掌握DS18B20的工作原理以及编程方法 二、实验器材 单片机开发板温度传感器芯片DS18B20 串口线 三、实验原理 一应用背景概述 测量温度的关键是温度传感器。随着技术飞速发展，传感器已进入第三代数字传感器。本测温系统采用的DS18B20就是属于这种传感器。DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的单总线数字温度传感器，它可以实现数字化输出和测试，并且有控制功能强、传输距离远、抗干扰能力强、接口方便、微功耗等优点，因而被广泛应用在工业、农业、军事等领域的控制仪器、测控系统中。 二 DS18B20的原理及特性介绍 1.DS18B20的几个特点： a. DS18B20因为采用了单总线技术，可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机直接接传感器直接输出被测温度值（二进制数）。 b.其测量温度范围为：-55℃————+125℃, c.测量分辨率为：0.0625℃,是其他传感器无法相比的。 图1 DS18B20外部形状及管脚 d.内含64位只读存储器ROM,（内存出厂序列号，是对应每一个器件的唯一号），还又RAM 存有温度当前转换值及符号。 e.用户可分别设定每个器件的温度上、下限。 f.内含寄生电源。 2. DS18b20的结构： a. 64位光刻ROM ，可以看作是DS18B20的地址序列号，如表一所示。 表1 b.高速暂存器RAM共占0、1两个单元： 表2 两个8位的RAM中，存放二进制的数，高五位是符号位，如果温度大于0OC,这五位数为0，将测到的数值乘以0.0625，即得到实际的温度值;如果温度小于0OC,高五位为1，测到的数值需要取反加1，再乘以0.0625 ，才得到实际的温度值。 c. 九个寄存器的名称及作用： 表3 三 DS18B20 的控制方法 DS18B20的操作是通过执行操作命令实现的，其控制程序是按照DS18B20的通讯协议编制的。单片机与DS18B20交换数据，CPU按照单总线协议在总线上产生复位时序和读写时序来实现的。其中包含复位脉冲、响应脉冲、读、写时序，只有响应脉冲是DS18B20发出的，其他都有单片机发出。时序的具体要求如下： （1）复位脉冲：单片机发出一个宽为480—960μs的负脉冲之后再发出5—60μs的正脉冲，此时D S18B20会发出一个60—240μs的响应脉冲，复位时序结束。也就是呼应阶段。 （2）写时间片：写一位二进制的信息，周期至少为61μS,其中含1μS的恢复时间，单片机启动写程序后15—60μs期间DS18B20自动采样数据线，低电平为“0”，高电平为“1”。单片机写“0”时，要持续低电平60—120μs,写“1”时，要在启动后15μs之内使数据线变为高电平。 （3）读时间片：读一位二进制数据，周期及恢复时间要求与写时间片相同。单片机启动读时序之后，至少保持1μs低电平，然后在接近启动后15μs之前读入数据。低电平为“0”，高电平为“1”。 图2 初始化时序 目录 一、概述 (2) 二、内容 (2) 1、课程设计题目 (2) 2、课程设计目的 (2) 3、设计任务和要求 (2) 4、正文 (3) （一）、方案选择与论证 (3) 三、系统的具体设计与实现 (5) （1）、系统的总体设计方案 (5) （2）、硬件电路设计 (5) a、单片机控制模块 (5) b、温度传感器模块 (5) 四、软件设计 (11) 1、主程序 (11) 2、读出温度子程序 (11) 3、温度转换命令子程序 (11) 4、计算温度子程序 (12) 五、完整程序如下： (12) 六、设计体会 (17) 七、参考文献 (17) 一、概述 单片机技术是一项运用广泛且极具发展潜力的技术。 2009年6月14日随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于89S52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 二、内容 1、课程设计题目 基于DS18B20的温度传感器 2、课程设计目的 通过基于MCS-52系列单片机AT89C52和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 3、设计任务和要求 以MCS-52系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±0.5摄氏度。温度显示采用LCD1602显示，两位整数，一位小数。 ds18b20数字温度计课程设计 ds18b20数字温度计课程设计 一、实验目的 1、了解ds18b20数字温度计的原理； 2、掌握使用单总线、多总线的ds18b20数字温度计的读取方法； 3、学会程序设计，编写读取ds18b20数字温度计的程序； 二、实验内容 1、ds18b20原理介绍和使用指南； 2、单总线ds18b20的读取； 3、多总线ds18b20的读取； 4、ds18b20数字温度计的程序设计。 三、实验准备 1、ds18b20数字温度计一个； 2、STC89C52单片机一个； 3、74HC00芯片一个； 4、基础模块一个； 5、阻值电阻一块； 6、按键一个； 7、LED一个； 四、实验步骤 1、了解ds18b20的原理 （1）ds18b20原理介绍：ds18b20是一款以串行通信方式完成温度采集的高精度热敏电阻，具有自带的识别码，可以同时读取多个ds18b20，具有低功耗，精度高，测量范围广等优点。 （2）ds18b20使用指南：ds18b20使用一根数据线进行通信，将这根数据线接到单片机的数据口即可，用来接收和发送数据。 2、单总线ds18b20的读取 （1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写读取单总线ds18b20的程序，实现单总线ds18b20数字温度计的读取； 3、多总线ds18b20的读取 （1）实验环境搭建：将多个ds18b20数字温度计使用同一个总线接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写读取多总线ds18b20的程序，实现多总线ds18b20数字温度计的读取； 4、ds18b20数字温度计的程序设计 （1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻、按键、LED等电子元件接入，使电路有效； （2）实验程序编写：编写ds18b20数字温度计的程序，实现读取ds18b20数字温度计的功能，并将按键控制LED亮灭，根据温度读取值判断LED是否亮起。 五、实验结果 毕业论文 DS18B20数字温度计的设计与实现 目录 摘要………………………………………………………………………….. .I 第一章绪论 (1) 1.1课题来源 (1) 1.2国内外现状及水平 (2) 1.3 课题研究的目的意义 (4) 1.4课题研究内容 (4) 第二章系统方案设计 (5) 2.1 设计任务和要求 (5) 2.2 设计方案 (5) 第三章电路设计 (6) 3.1 AT89C51介绍 (6) 3.2 单片机最小系统 (7) 3.3 LED显示电路 (8) 3.4 DS18B20温度传感器介绍 (9) 3.5 温度传感器DS18B20与单片机的连接 (14) 3.6 过温报警电路 (15) 第四章程序设计 (15) 4.1 温度采集DS18B20部分程序设计分析 (15) 4.2 各部分程序设计及其程序流程图 (15) 第五章系统仿真 (19) 5.1 Proteus简介 (19) 5.2 电路原理图及系统仿真 (19) 第六章总结 (20) 参考文献 (21) 致谢 (22) 附录 (23) 第一章绪论 1.1课题来源 20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂家，如ATMEL、PHILIPS、ANALOG、DEVICES、DALLAS等。这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构(主要是指令系统)相同，采用CMOS工艺，因而，常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机，它们对8051单片机一般都作了一些扩充，使其更有特点。其功能和市场竞争力更强，其实不该把它们直接称呼为MCS-51系列单片机，因为MCS只是Intel公司专用的单片机系列型号。MCS-51系列及80C51单片机有多种品种。它们的引脚及指令系统相互兼容，主要在内部结构上有些区别。目前使用的MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：基本型、增强型、低功耗型、专用型、超8位型、片内闪烁存储器型。其中ATMEL公司的标准型AT89单片机因其与MCS-51的完全兼容性、优良的工作性能、使用的灵活性以及较高的性能价格比，成为AT89系列单片机的主流机型，在嵌入式控制系统中获得广泛应用。 众所周知，环境温度一直是生物能否较适宜生存的一个重要因素，而人们对环境温度的感知也从单纯的身体感官的感受发展到用各种温度计来对环境温度进行准确的测量。但是受限于技术等原因，温度计通常都有体积较大，精度不高等各种缺陷。而数字温度测量芯片的出现则解决了这些问题，其中的一款芯片DS18B20是DALLAS公司生产的1-Wire，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，在一根通信线上可以挂载很多这样的数字温度芯片，十分方便。 美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820[2]是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板(ON-B0ARD)专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。“一线总线”独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小，这就为用最低的成本制作出用途更广，精度更高的便携带的数字温度计提供了可能。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。 单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有三十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域，对各个行业的技术改造和产品更新换代起着重要的推动作用。 基于DS18B20可调温度报警器 设计报告 系别电子通信工程系 组别第十组 专业名称电子信息工程 指导教师 组内成员 2013年8月19日 目录 利用单片机及ds18b20实现温度报警器的制作................................................ - 1 - 1绪论 .................................................................................................................. - 1 - 1.1 温度报警器的研究意义 .................................................................. …..- 1 - 1.2 温度报警器的现状及发展 ...................................................................... - 2 - 1.2.1 智能温度传感器 .................................................................................. - 2 - 1.2.2 传感器发展趋势 .................................................................................. - 2 - 2 硬件设计 (4) 2.1 总体设计方案 (4) 2.2系统器件的选择 (5) 2.2.1 单片机的选择 (5) 2.2.2温度传感器的选择 (5) 2.2.3显示模块的选择 (5) 2.3传感器模块DS18B20 (5) 2.4主控制模块AT89C51 (10) 2.4.1基本概述 (10) 2.4.2 功能特性概述 (12) 2.5显示模块LCD1602 (14) 2.5.1引脚功能和基本特征 (14) 2.5.2模块内部结构 (15) 2.6键盘控制电路 (16) 2.7驱动电路 (16) 2.8报警电路 (16) 2.9 存储电路 (17) 2.10温度控制的实现 (17) 桂林航院电子工程系 单片机课程设计与制作说明书设计题目：DS18B20数字温度计的设计 专业：通信技术 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年 6 月28 日 桂林航天工业学院 单片机课程设计与制作成绩评定表 单片机课程设计与制作任务书 专业：通信技术学号： 2 姓名： 一、设计题目：DS18B20数字温度计的设计 二、设计要求： 1.要求采集温度精确到度。 2.显示测量温度 三、设计内容： 硬件设计、软件设计及样品制作 四、设计成果形式： 1、设计说明书一份（不少于4000字）； 2、样品一套。 五．完成期限：2010 年月日 指导教师：贾磊磊年月日 教研室：年月日 目录 一摘要 (1) 设计要求 (1) 二理论设计 (2) 硬件电路计 (2) 2.1.1芯片介绍 (2) 2.1.2 DS18B20简介 (7) 设计方案 (9) 2.2.1.显示方案 (9) 2.2.2.系统硬件电路设计 (11) 2.2.3软件设计流程及描述 (11) 三．系统的调试 (13) .硬件的调试 (13) 实验结果 (19) 四、设计注意事项 (19) 点阵设计注意事项 (20) 单片机注意事项 (16) 仿真器使用注意事项 (16) 五．设计心得体会 (17) 总结与体会 (17) 摘要 在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。 单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。因此，单片机广泛用于现代工业控制中。 本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。论文的主要内容包括：采样、滤波、键盘、LED显示和报警系统，加热控制系统等。作为控制系统中的一个典型实验设计，单片机温度控制系统综合运用了微机原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面的知识，是对所学知识的一次综合测试。 温度控制系统在国内各行各业的应用虽然己经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少.随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家，企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。 目前，温度控制器产品从模拟、集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。智能温控器（数字温控器）是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结合，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种控制器，并且它是在硬件的基础上通过软件来实现控制功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平，现阶段正朝着高精度高质量的方向发展,相信以我国的实力，温控技术在不久的将来一定会为于世界前列！ 一、设计要求： 基于DS18B20温控实验报告 一、实验目的： 温湿度与生产及生活密切相关。像仓库、农田、生产过程，温度变化会影响品质；精密仪器、半导体器件，过温而导致性能降低，另外，人们的生活质量提高，对室内环境的高要求也需要对温度的适时监控，可见，温度传感器的应用范围是很广的。而在日常生活中，温度，尤其是水温的测控尤为重要，婴儿奶瓶，热水壶等等一系列产品对温度测控的需求相当的迫切。虽然市面上已经有许多成品测温仪器，但我们希望，通过自己的努力，能够作出一款功能齐全，制作简单的温度测控仪器。希望能在在精进学识的同时培养我们的动手能力。 二、设计要求： 1.基本要求 1)测量温度范围0℃~100℃ 2)精度△℃0.125℃ 3)显示测量温度 4)自动控制温度 2.发挥部分 1)能够设定温度上下限，若温度超过预定范围，应能报警 2)能自动将温度控制在限定的范围内 三、资料准备： 2.1 DS18B20简介 DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822 的特性DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！ 1 设计原理 (2) 1.1 温度计的实现 (2) 温度传感器DS18B20介绍 (2) 显示电路 (5) 2 单片机小系统基本组成 (5) 2.1 AT89S52芯片 (5) 供电电路 (6) 晶振电路 (6) 3 硬件设计 (9) 3.1 DS18B20与单片机的接口电路 (9) 3.2 PROTEUS仿真电路图 (10) 4 软件设计 (10) 4.1 主程序流程图 (10) 4.2 各子程序流程图 (11) 5 调试过程 (14) 调试结果 (14) 调试出现的问题 (14) 6 电路特点及方案优缺点 (14) 7 收获与体会 (14) 8 参考文献 (15) 1 设计原理 1.1 温度计的实现 设计中采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89S52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。实验中采用AT89S52单片机控制，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。最后控制LED数码管，显示出所测量到的温度。该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。系统框图如图1所示。 图1 DS18B20温度测温系统框图 1.2温度传感器DS18B20介绍 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EPROM 中，掉电后依然保存。 温度传感器DS18B20引脚如图2所示。 基于C51DS18B20温度计的毕业设计论文改 摘要： 本文基于C51DS18B20温度计实现了一个温度监测系统。通过C51单片机控制DS18B20温度传感器，采集环境温度数据，并通过LCD显示屏进行实时显示。本系统能够实现高精度的温度监测，并具有较好的稳定性和可靠性。实验结果表明，本设计方案能够满足实际应用的要求。 关键词：C51单片机、DS18B20温度传感器、温度监测、LCD显示屏第1章引言 1.1研究背景 随着物联网和智能家居的快速发展，温度监测技术在各个领域得到了广泛应用。温度监测系统能够有效地实时监测环境的温度，为人们提供一个安全舒适的生活和工作环境。因此，设计一个具有高精度和可靠性的温度监测系统，对于提高生活质量和工作效率具有重要意义。 1.2论文目的和意义 本文旨在基于C51DS18B20温度计实现一个高精度的温度监测系统，并通过LCD显示屏进行实时显示。通过分析DS18B20温度传感器的工作原理和C51单片机的控制方式，设计出一个稳定可靠的温度监测系统。该系统能够准确地测量环境的温度并进行实时显示，可以广泛应用于家庭、工厂、办公室等各个领域，提高工作和生活的效率。 第2章相关技术 2.1DS18B20温度传感器 DS18B20温度传感器是一种数字温度传感器，具有精度高、体积小、 成本低等特点。其工作原理是利用温度变化引起的电压变化来进行温度测量。传感器输出的是一个12位的二进制补码，可以通过C51单片机进行 转换和处理。 2.2C51单片机 C51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微处理器。它具有性能 稳定、易于编程、成本低廉等特点。在本设计中，C51单片机主要负责对DS18B20传感器进行控制和数据处理，并通过LCD显示屏进行实时显示。 第3章设计方案 3.1硬件设计 本设计的硬件主要由C51单片机、DS18B20温度传感器和LCD显示屏 组成。其中，C51单片机负责对DS18B20传感器进行控制，LCD显示屏用 于实时显示温度。C51单片机通过引脚与DS18B20和LCD显示屏进行连接，并通过相应的控制命令实现数据的采集和显示。 3.2软件设计 本设计的软件主要由C51单片机上的程序和LCD显示屏的驱动程序组成。C51单片机上的程序负责对DS18B20传感器进行初始化和控制，并将 温度数据进行转换和处理。LCD显示屏的驱动程序负责将转换和处理后的 温度数据显示在屏幕上。 第4章实验结果与分析 在实验中，我们将本系统与市面上普通温度计进行了对比实验，并对 采集的数据进行了分析。实验结果表明，本设计方案能够实现高精度的温 信息学院 《电子系统设计》 ——设计报告 专业：通信工程 班级：092 设计题目：数字温度计设计 学生：庆余、子杰、王洪亮 指导教师：铮 完成日期： 目录 一、设计任务和性能指标 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2性能指标 (4) 二、设计方案 (4) 三、系统硬件设计 (3) 3.1主控制器AT89C52.. (3) 3.2温度采集装置DS18B20 (4) 3.3显示电路的设计 (7) 3.4温度调节设置按键电路 (8) 3.5复位电路 (8) 3.6时钟电路 (8) 3.7报警电路 (9) 四、系统软件设计 (9) 4.1主程序设计 (9) 4.2温度检测装置设计 (10) 4.3中断设定子程序设计 (12) 4.4报警模块设计 (14) 五、调试及性能分析 (14) 5.1调试步骤 (14) 5.2性能分析 (15) 六、心得体会 (15) 参考文献 (16) 附录1 系统硬件电路图 (16) 附录2 程序清单.................................... 错误!未定义书签。 一、设计任务和性能指标 1.1设计任务 设计以智能集成温度传感器DS18B20，89S52单片机为控制器构成数字温度测量装置，它与传统的温度计相比，具有读数方便，测温围广，测温准确，输出温度采用数字显示。 要求用Protel 画出系统的电路原理图（要求以最少组件，实现系统设计所要求的功能），印刷电路板（要求布局合理，线路清晰），绘出程序流程图，并给出程序清单（要求思路清晰，尽量简洁，主程序和子程序分开，使程序有较强的可读性）。 1.2性能指标 (1)实时显示环境温度值 (2)通过按键可以设定报警温度的上下限值 (3)当环境温度大于报警温度上限值，通过红灯闪烁和蜂鸣器报警；当环境温度小于报警温度下限值，通过绿灯闪烁和蜂鸣器报警。 二.设计方案 按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，电路系统构成框图如图 1.1所示。方案采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件， 传感器课程设计 设计题目：DS18B20温度传感器 班级：电子（2）班 姓名：梁玉杰，韦小门，李军伟 学号：201140620223 指导教师：XXX 调试地点：509 目录 一、概述 (2) 二、内容 (3) 1、课程设计题目 (3) 2、课程设计目的 (3) 3、设计任务和要求 (3) 4、正文 (3) （一）、方案选择与论证 (3) 三、系统的具体设计与实现 (5) （1）、系统的总体设计方案 (5) （2）、硬件电路设计 (5) a、单片机控制模块 (5) b、温度传感器模块 (6) 四、软件设计 (12) 1、主程序 (12) 2、读出温度子程序 (12) 3、温度转换命令子程序 (12) 4、计算温度子程序 (13) 五、完整程序如下： (13) 六、设计体会 (18) 七、参考文献 (19) 一、概述 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于89S51单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检 基于单片机的数字温度计设计与实现可行性研究报告 基于单片机的数字温度计设计与实现可行性研究报告 摘要 数字温度计是一种广泛应用于科学研究和工业控制领域的温度测量设备。本研究旨在设计并实现一款基于单片机的数字温度计，通过对电学原理和编程技术的研究，探讨其可行性和应用前景。实验结果表明，基于单片机的数字温度计具有准确快速的温度测量能力，适用于各种场景。 1. 引言 随着科学技术的不断进步，温度测量在许多领域中都起着重要的作用。传统的温度计主要采用玻璃温度计，存在测量精度低、响应速度慢等问题。而基于单片机的数字温度计则具有温度测量精度高、响应速度快等优点，因此在今天得到广泛的应用。本研究旨在通过对基于单片机的数字温度计的设计与实现，探讨其可行性和应用前景。 2. 设计方案 本研究选择使用DS18B20数字温度传感器作为温度检测模块，通过单片机进行数据采集和处理，并将温度数据显示在液晶屏上。设计方案如下： 2.1 硬件设计 该数字温度计的硬件主要由DS18B20传感器、单片机、电源电路、显示屏等组成。其中，DS18B20传感器能在较大温度范围 内提供高精度的温度测量结果，单片机负责数据采集和处理，而显示屏则用于实时展示温度值。 2.2 软件设计 温度计的主要功能是实时测量和显示温度值。软件方面，基于 单片机我们可以采用C语言编写程序，通过设置单片机的输入输出端口，实现与传感器的通信，同时借助单片机的ADC模块来实现对传感器输出信号的模数转换。控制程序可以通过不断读取传感器的数据，计算并显示相应的温度值。 3. 实验与结果 为了验证基于单片机的数字温度计的可行性，我们进行了一系列实验。在实验中，我们对温度计的精度、响应速度和稳定性进行了测试。 3.1 精度测试 通过将数字温度计与已知精度可靠的温度计对比，我们得出了数字温度计的测量精度为±0.5℃。实验结果表明，该数字温 度计能够满足大多数实际应用场景的要求。 3.2 响应速度测试 我们将数字温度计置于不同温度环境中，观察其响应速度。结果显示，数字温度计能够在1秒内获取到相应温度值，并实时显示。 3.3 稳定性测试 持续监测温度计的输出值，并观察其变化情况。实验结果显示，数字温度计具有较好的稳定性，能够长时间持续准确地测量温度。 4. 结论 基于单片机的数字温度计设计与实现是可行的。该温度计具有准确快速的温度测量能力，适用于各种场景。通过对数字温度计的实验测试，我们验证了其在精度、响应速度和稳定性方面的表现，结果表明该数字温度计能够满足大多数实际应用场景的要求。 尽管本研究已经取得了一定的研究结论，但仍然存在一些 阜阳师范学院 物理与电子科学学院电子信息科学与技术专业课程设计题目数字温度计设计 队员姓名张荣军, 桂乾，闫利平，王凤，王玉成 班级08级电子3班 指导教师王宪菊 完成日期２０１0 年１2 月1２日 目录 课程设计要求……………………………………………………………… 引言……………………………………………………………………………………………第1章．数字温度计总体设计方案……………………………………………………………………………………………… 1.1数字温度计设计方案论述………………………………………………………………１．１．1方案一…………………………………………………………………………………1．1．２方案二…………………………………………………………………………………第二章数字温度计总体详细设计 ２.１主控器…………………………………………………………………………………… ２.1．1.STＣ89S５1特点及特性………………………………………………………………2．１．2.管脚功能说明………………………………………………………………………… 2.1. 3.振荡器特性……………………………………………………………………………2．１.４.芯片擦除……………………………………………………………………………… 2.2 温度采集部分设计……………………………………………………………………2．2.１温度传感器DS1８B２０………………………………………………………………… 2.２.２ＤＳ18B20温度传感器与单片机的接口电路………………………………………… 2.３LCD显示部分电路设计………………………………………………………………… 2.4 报警电路的实现………………………………………………………………………… 2.5报警上,下限调整电路实现……………………………………………………………… 2.6 复位电路的实现…………………………………………………………………………第三章系统软件设计 3.1主程序…………………………………………………………………………………… 3.2读出温度子程序………………………………………………………………………… 3.３温度转换命令子程序……………………………………………………………………３.4 计算温度子程序…………………………………………………………………………4总结与体会…………………………………………………………………………………5参考文献……………………………………………………………………………………附件1:Protues仿真截图 附件2:程序代码 课程设计报告 学号： 1328403028 姓名：张帅华 班级： 13电子信息工程 指导老师：邓晶 苏州大学电子信息学院 2016年4月 摘要 随着时代的进步和发展，单片机技术已经成为一种比较成熟的技术，普及到我们生活、工作、科研等各个领域。本次课程设计包含四个基于STC89C52单 片机的设计，分别是：基于单总线数字式温度传感器DS18b20的数字温度计的设计；基于2K位串行CMOS 的EEPROM AT24C02的数字密码锁的设计；基于SPI 接口实时时钟芯片DS1302的电子日历的设计以及基于无线收发芯片nrf24L01的简单无线通讯系统的设计。 关键词：单片机 DS18B20 AT24C02 DS1302 NRF24L01 目录 摘要 (1) 目录 (2) 第1章基于DS18B20的数字温度计设计 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 系统组成 (3) 1.3 系统设计 (3) 1.3.1 硬件设计 (3) 1.3.2软件设 计 (4) 1.4 设计结果 (6) 第2章基于AT24C02的电子密码锁设计 (7) 2.1 设计要求 (7) 2.2 系统组成 (7) 2.3 系统设计 (8) 2.3.1 硬件设计 (8) 2.3.2 软件设计 (9) 2.4 设计结果 (9) 第3章基于DS1302的电子日历的设计 (11) 3.1 系统功能 (11) 3.2 系统组成 (11) 3.3 系统设计 (11) 3.3.1 硬件设计 (11) 3.3.2 软件设计 (13) 3.4 设计结果 (14) 第4章基于NRF24L01的无线通信系统的设计 (15) 4.1 系统功能 (15) 4.2 系统组成 (15) 4.3 系统设计 (15) 4.3.1 硬件设计 (15) 4.3.2 软件设计 (16) 4.4 设计结果 (16) 总结 (17)数字温度计DS18B20课程设计报告
数字温度计报告
DS18B20实训报告
DS18B20数字温度计设计实验报告(1)
温度传感器实验报告
基于DS18B20的温度传感器设计报告
ds18b20数字温度计课程设计
DS18B20数字温度计的设计与实现毕业论文
3、利用单片机及DS18B20实现温度报警器的制作实验设计报告
DS18B20温控实验报告 - 副本
基于DS18B20温控实验报告
温度计实验报告
基于C51DS18B20温度计的毕业设计论文改
课程设计基于AT89S52的数字温度计(DS18B20)设计实验
DS18B20温度传感器课程设计报告
基于单片机的数字温度计设计与实现可行性研究报告
基于DS18B20设计的数字温度计课程设计报告
单片机课程设计实验报告