温度传感器课程设计[12页].doc
课程设计(论文)任务书
题目：温度传感器课程设计
系部：信息工程系
专业：应用电子技术
2011年5月16日
一、设计任务及要求：
设计任务：
完成一个简单数字温度计的硬件电路部分和软件部分的设计
要求：
1. 利用单片机对数字温度计的各种功能进行控制。
2. 数字温度计能够显示当前的温度。
3. 数字温度计能够自动检测外界温度变化，能直观的显示出来。
4. 数字温度计具有具有控制功能。
5. 数字温度计能够在，温度达到设置界限时会发出报警，做出一系列响应。
6. 数字温度计的精度能达到0.1摄氏度。
指导教师签名：李棚
2011年3月20日
二、指导教师评语：
该组同学的设计符合设计要求，能够在教师指导下完成实物的制作，在课程设计中体现了小组协作，达到预期目的。
指导教师签名：李棚
2011年5月20 日
三、成绩
2011年6月10 日
目录
1、引言 (3)
2、实现方法 (3)
3、硬件设计 (4)
3.1 单片机最小系统设计 (4)
3.1.1 电源电路 (4)
3.1.2 振荡电路与复位电路 (4)
3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (4)
3.3 PROTEUS仿真电路图 (5)
4、软件设计 (5)
4.1 程序流程 (5)
4.1.1 主程序流程图 (5)
4.1.2 各子程序流程图 (6)
1、初始化程序 (6)
2、读取温度子程序 (6)
3、写流程图 (7)
4、读流程图 (8)
5、DS18B20简单介绍 (9)
5.1 DS18B20 的性能特点 (9)
6、总结与体会 (10)
7、参考文献 (10)
1、引言
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。本设计选用AT89S52型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过数码管实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃～100℃最大线性偏差小于0.01℃。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
2、实现方法
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,也可直接与计算机连接。采用AT89S52单片机控制，软件编程的自由度大，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。该系统扩展性非常强。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
3、 硬件设计
3.1 单片机最小系统设计 3.1.1 电源电路
Vin
1
G N D
2
+5V
3
LM7805
C20.1u F
+C1
470uF
+C3
470uF
R
1K
LED
GND
C20.1u F
+12V
+5V
图2 电源电路
3.1.2 振荡电路与复位电路
C122u F
R21K
R1200
VCC
RES ET V cc
RS T
V ss
AT89C51
图3 振荡电路 图4 复位电路 3.2 DS18B20与单片机的接口电路
时钟振荡电
AT89S52
复位电路
电源电路
LED 显示
DS18B20 温度传感器
晶振12MHz
C130pF
C230pF
AT89C51
XTAL1
XTAL2