单片机课程设计DS18B20测温及按键控制毕业设计.doc

课 程 设 计 课程名称 单片机基础课程设计 题目名称 18B20测温及按键控制 学生学院 **** 专业班级 **** 班号 **** 学生组员 ****** 指导教师 ***** 2010- 目录 第一章系统的概述及设计任务书……………………………………3 第二章 单元模块的设计与分析……………………………4 　　 １、温度传感器的选择及构造…………………………4 　　　２、单片机的选择及原理………………………………6 3、 系统软件算法分析…………………………………6 ●第三章 实验程序……………………………………………6 　　　１、实验程序…………………………………………7 　　 2、接线要求…………………………………………8 　　　 3、程序调试…………………………………………8 　附总电图 ……………………………………………………8 总结与体会 ………………………………………………9 补充：DS18B20和数码管的使用……………………10 第一章系统的概述及设计任务书 摘要和关键词【摘要】： 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C52，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 【关键词】：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，STC89C52 设计任务与技术指标 要求：1. 基本范围-50℃-125℃2. 精度误差小于0.5℃ 3. LED数码直读显示 总体设计方案 数字温度计设计方案论证方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。方案二  进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 方案二的总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 第二章 单元模块的设计与分析 主控制器： 单片机STC89C52,具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能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。 显示电路： 显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口RXD,TXD串口输出段码。 温度传感器： DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； ●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； ●无须外部器件； ●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； ●零待机功耗； ●温度以9或12位数字； ●用户可定义报警设置； ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；  DS18B20内部结构框图如图2所示。64位ROM的结构开始8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8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ＴＨ和ＴＬ，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还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1，