基于ds18b20数字温度计-最终修改毕业论文

韶关学院毕业设计题目：基于DS18B20的数字温度计的设计与实现学生姓名：罗文钊学号：08101101037系（院）：物理与机电工程学院自动化系专业：自动化专业班级：2008级指导教师姓名及职称：彭昕昀讲师起止时间：2011年10月——2012年5月基于DS18B20的数字温度计的设计与实现摘要：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。对于温度的测量方法与装置的研究就凸显得非常重要。由单片机与温度传感器构成的测温系统可广泛应用于很多领域。本设计采用51单片机和DS18B20数字温度传感器来进行温度测量的方法,包括温度传感器芯片的选取、单片机与温度传感器接口电路的设计,以及实现温度信息采集和数据传输的软件设计。DS18B20数字温度传感器是单总线器件,与51单片机组成一个测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接很多这样的测温系统,十分方便。关键词：单片机；温度传感器；数字温度计DesignandimplementationofthedigitalthermometerbasedonDS18B20Abstract:Withtheprogressanddevelopmentofera,microcontrollertechnologyhasbecomepopularinourlife,inthework,thescientificresearchandvariousfields,hasbecomearelativelymaturetechnology.Thetemperaturemeasurementmethodanddeviceofthehighlightsisveryimportant.Posedbythesinglechiptemperaturesensorandtemperaturemeasurementsystemcanbewidelyappliedinmanyfields.ApracticaltemperaturemeasuringmethodbasedonmicrocontrollerandDS18B20digitaltemperaturesensorwaspresented.Theselectionoftemperaturesensorchipwasdiscussedandthedesignofhardwareinterfacecircuitandrelatedsoftwareweredealtwithinmoredetails.Theproposeddesignissimpleinhardwareconnectionlinesandsmallinsize.Inaddition,itisapplicablefordifferenttemperaturemeasuringsystemsbasedonDS18B20temperaturesensorshungononecommunicationline.Keywords:microcontroller;temperaturesensor;temperaturemeasurementsystem目录1绪论..............................................................11.1温度计的介绍....................................................11.2选题的目的和意义、..............................................11.2.1选题的目的....................................................11.2.2选题的意义....................................................22数字温度计的设计方案..............................................22.1设计方案的确立及论证............................................22.1.1温度传感器DS18B20的选择......................................22.1.2单片机STC89C52的选择.........................................33系统硬件电路的设计................................................33.1主控制器.......................................................33.1.1STC89C52的介绍...............................................43.1.2DS18B20的介绍...............................................103.1.3DS18B20使用的注意事项......................................173.2DS18B20与单片机接口电路的设计.................................173.3显示电路的设计.................................................183.3.1方案一：数码管显示...........................................183.3.2方案二：液晶显示.............................................193.3.3显示电路.....................................................224系统程序的设计...................................................224.1系统设计内容..................................................234.1.1主程序.......................................................234.1.2读出温度子程序...............................................234.1.3温度转换命令子程序...........................................244.1.4计算温度子程序..............................................244.1.5显示数据刷新子程序..........................................254.1.6温度数据的计算处理方法......................................264.2汇编源程序....................................................264.2.1DS18B20的各条ROM命令.......................................265调试及性能分析...................................................285.1系统的调试.....................................................285.2性能分析.......................................................28致谢.............................................................30参考文献...........................................................31附录...............................................................321基于DS18B20的数字温度计的设计与实现自动化2008级1班：罗文钊指导老师：彭昕昀讲师1绪论1.1温度计的介绍温度计是测温仪器的总称。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也不断地改进和提高。由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。气体温度计多用氢气和氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜—康铜、铁—康铜、镍铭—康铜、金钻—铜、铂—铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温。有的能测接近绝对零度的低温。[1]1.2选题的目的和意义1.2.1选题的目的利用单片机STC89C52和温度传感器DS18B20设计一个设计温度计，能够测量-55～+125℃之间的温度值，用LCD液晶屏直接显示，误差在±0.5℃以内，2同时要求使用的元器件数目最少。通过这次设计能够更加了解数字温度计的工作原理和熟悉单片机的发展和应用，巩固所学的知识。1.2.2选题的意义单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本设计主要利用单片机和LCD液晶显示屏设计一个数字显示的温度计。选题的意义在于通过这次设计可以将平时在课堂上学到的关于单片机的知识应用与实践中，而且更加深入的认识到单片机在现代生活和生产中的重要性。2数字温度计的设计方案2.1设计方案的确立及论证功能要求：数字式温度计测温范围在-55～+125℃，误差在±0.5℃以内，采用LCD液晶屏显示，直接读取测温值。方案论证：2.1.1温度传感器DS18B20的选择方案一：水银温度计在生活中我们经常看到水银温度计，它只能作为就地监督的仪表，用它来测量温度时，由于读数时用眼睛观察，主观因素大，容易造成误差大，而且不同是水银温度计量程不同，在读数前需要看清它的最小分度值，还有它有热惯性，需要等到温度计达到稳定状态后才能读数，比较麻烦，并且水银有毒，不小心打破后接触到水银，对人体伤害大，所以危险性较高。方案二：传统测温元件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，其缺点有：硬件电路复杂；软件调试复杂；制作成本高。方案三：DS18B20传感器测温本设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温3度传感器DS18B20作为检测元件DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制