基于DS18B20的水温控制系统课程设计.docVIP

成绩： 分 电气信息学院 课程设计名称： 实用型工程软件的应用 题 目： 基于DS18B20 的水温控制系统 学生姓名： 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 2010级 学 号： 教 师： 日期：2013 年 6 月 3日 设计任务及要求 设计题目 基于DS18B20的水温控制系统。 设计要求与目的 ·利用单片机AT89C51控制DS18B20温度传感器对谁问的控制； ·通过水温控制系统的设计要掌握好对Proteus仿真设计的熟练运用； ·通过水温控制系统的设计要熟练掌握单片机的各个功能，并且能对单片机有一 总体的的把握，再设计的过程中能够凭借对单片机各功能的了解，达到理想的设计效果； ·本例使用了温度传感器DS18B20和74HC245，通过对单片机的学习能够对它们触类旁通。 设计任务 ·设计系统硬件 ·设计系统软件 ·编写设计说明书 设计背景简介 在生活中，无论是冬天还是夏天我们都离不开热水。把水烧开很容易，但是要把水温控制在一定的温度而且进行自动控制就不是那么随便。所以为了更高效和方便人们的需求。本设计就专门利用单片机和DS18B20温度传感器来实现了一个水温自动控制系统，希望通过本设计能够对未来的趋势有所把握，从而适应社会需要。 电路设计 本设计以AT89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，再由单片机将信号通过数码管显示出来。当水温低于预设温度值时系统开始加热（点亮红色发光二极管表示加热状态），当温度达到预设温度值时自动停止加热。预设温度值和实测温度值分别由两个三位数码管显示，范围为0~99℃。 1.74HC245芯片相关知识 （1）原理说明 总线收发器（bus transceiver），典型的CMOS型三态缓冲门电路。由于单片机或CPU的数据/地址/控制总线端口都有一定的负载能力，如果负载超过其负载能力，一般应加驱动器。另外，也可以使用74HC244等其他缓冲门电路。74HC244是单向，74HC245是双向。 （2）引脚定义 74HC245的引脚功能如图3-1所示。 图3-1 74HC245的引脚图 第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。 第2~9脚“A”信号输入输出端，A0=B0，A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其它类同。如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。 第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。 第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。 第10脚GND，电源地。 第20脚VCC，电源正极。 表3-1 TRUTH TABLE真值表 Control Inputs控制输入 Operation 运行 G DIR L L B 数据到A 总线 L H A 数据到B 总线 H X 隔开 图3-2 DS18B20的引脚 表3-2 DS18B20的引脚说明 （3）DS18B20的主要特点 ·采用单线技术，与单片机通信只需一个引脚； ·通过识别芯片各自唯一的产品序列号从而实现单线多挂接，简化了分布式温度检测的 应用； ·实际应用中不需要外部任何器件即可实现测温； ·可通过数据线供电，电压的范围在3～5.5V； ·不需要备份电源； ·测量范围为-55～+125℃，在-10～+85℃范围内误差为0.5℃； ·数字温度计的分辨率用户可以在9位到12位之间选择，可配置实现9～12位的温度读数； ·将12位的温度值转换为数字量所需时间不超过750ms； ·用户定义的，非易失性的温度告警设置，用用户可以自行设定告警的上下限温度。 （4）DS18B20的ROM及控制指令 DS18B20的64位ROM的结构如表3-3所示。开始8位是DS18B20的产品类型编号10H，接着是每一个器件的唯一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，也是多个DS18B20可以