ds18b20温度测量装置.doc

内蒙古科技大学 智能仪表综合训练设计 题 目：DS18b20温度测量装置 学生姓名：徐有明 林三彪 学 号：067112128 0967112127 专 业：测控技术与仪器 班 级：2009-1 指导教师：孙老师 中文摘要 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80的工业部门都不得不考虑着温度的因素。 温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。 近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。 …… 第2章 总体方案设计 2.1、设计任务及要求 2.2、总体设计思路 第3章 硬件设计 3.1 硬件设计概要 5 3.2 信息处理模块 5 3.3 温度采集模块 6 2.3.1传感器DS18b20简介 6 2.3.2实验模拟电路图 7 3.4控制调节模块 9 2.4.1升温调节系统 9 2.4.2温度上下限调节系统 10 3.5显示模块 12….. 软件设计 4.1主程序程序框图 4.2、 主程序 12 4.3、 初始化子程序流程图 12 4.4、读按键的程序流程图 12 第5章 总结 参考文献 附录A：整个设计硬件原理图 附录B：软件程序 第1章 前言 温度控制系统无论是工业生产过程，还是日常生活都起着非常重要的作用，过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费，同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响，极有可能造成严重的经济财产损失，给生活生产带来许多利的因素，基于AT89S52的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点，因此市场前景好。 总体方案设计 2.1、设计任务及要求 采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测。 对采集温度进行显示（显示温度分辨率0.1℃）；采集温度数值应采用数字滤波措施，保证显示数据稳定。 设计相应的温度控制电路，根据测得的温度情况对加热器进行控制，将温度保持在设定温度。 通过按键设置温度上下限，超限通过LED、蜂鸣器报警。 2.2、总体设计思路 本设计是基于51单片机控制，将DS18b20温度传感器实时温度转化，并通过1602液晶对温度实行实时显示，并通过加热片（PWM波，改变其占空比）加热与步进电机降温逐次逼近的方式，将温度保持在设定温度，通过按键调节温度报警区域，实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行，温度偏差可达0.1℃以内。 硬件设计 3.1 硬件设计概要 根据需求，我们将系统分为五个模块，信息处理模块，温度采集模块、控制调节模块、报警电路模块，显示模块。 3.2 信息处理模块 AT89S52是ATMEL公司的以8031核构成的8位Flash单片机系列。这个系列单片机的最大特点就是在片内含有Flash存储器，AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。单片机模块如图（1） 所示。 图(1)单片机模块 3.3 温度采集模块 3.3.1传感器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DS18b20是世界上第一片支持“一线总线”接