基于51单片机的DS18B20数字温度计的实训报告.docx

电子信息职业技术学院 暨国家示性软件职业技术学院 单片机实训 18B20 实现数字温度计*伟 18B20 实现数字温度计 * 伟 姓 名： 系 别： 网络系 专 业： 计算机控制技术 班 级： 计控 指导教师： 时间安排： 2013 年 1 月 7 日 至 2013 年 1 月 11 日 .... .. .. .... . ... . . 摘要 随着国民经济的发展， 人们需要对各中加热炉、 热处理炉、 反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。 采用单片机来对他们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。 在日常生活及工业生产过程中， 经常要用到温度的检测及控制， 温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。 在生产过程中， 为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控 制在生产过程中占有相当大的比例。 温度测量是温度控制的基础， 技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。 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， 这些方法相对比较复杂， 需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。 我们采用美国 DALLAS半导体公司继 DS18B20之后推出的一种改进型智能温度 传感器 DS18B20作为检测元件，温度围为 -55~125 o C,最高分辨率可达 0.0625 o C。DS18B20可以直接读出北侧温度值，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特点。 本文介绍一种基于 AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路 , 该电路采用DS18B20作为温度监测元件， 测量围 0℃- ～+100℃，使用 LED模块显示， 能设置温度报警上下限。 正文着重给出了软硬件系统的各部分电路， 介绍了集成温度传感器 DS18B20的原理，AT89C51单片机功能和应用。 该电路设计新颖、 功能强大、结构简单。 关键词： 单片机，数字控制，温度计， DS18B20， AT89S51 第 1 章. 数字温度计总体设计方案 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 (1). 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。 (2). 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 DS18B2，0 用 4 位 LED数码管以串口传送数据实现温度显示 单片机复位主LED显示 单片机复位 主 LED 显 示 报警点按键调整 控 制 器 时钟振荡 温 度传感 器 第 2 章 数字温度计详细设计 主控制器 AT89S51 AT89s51 的特点及特性： 40 个引脚， 4k bytes flash 片程序存储器， 128 bytes 的随机存取数据存储器 （ ram），32 个外部双向输入 / 输出（i/o ）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断， 2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口，看门狗（ wdt）电路，片时钟振荡器。 此外， at89s51 设计和配置了振荡频率可为 0hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下， cpu 暂停工作，而 ram 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作， 掉电模式冻结振荡器而保存 ram 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。 同时该芯片还具有 pdip 、tqfp 和 plcc 等三种封装形式， 以适应不同产品的需求。 主要功能特性： 兼容 mcs-51 指令系统 ·4k 可反复擦写 (1000 次）isp flash rom 32 个双向 i/o 口 · 4.5-5.5v 工作电压 2 个 16 位可编程定时 / 计数器 · 时钟频率 0-33mhz 全双工 uart 串行中断口线 · 128x8bit 部 ram 2 个外部中断源 · 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 · 3 级加密位 看门狗（ wdt）电路 · 软件设置空闲和省电功能 灵活的 isp 字节和分页编程 · 双数