论文-基于DS18B20的单片机测温系统的设计.docVIP

气象仪器课程设计 题 目：基于DS18B20的单片机测温系统的设计 学生姓名 学 号 院 系 电子与信息工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师 二〇一一年十二月二日 基于DS18B20的单片机测温系统的设计 南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044 摘要：测量温度的关键是温度传感器。随着技术飞速发展，传感器已进入第三代数字传感器。本次设计采用的DS18B20就是属于这种传感器。它可以实现数字化输出和测试，并且有控制功能强、传输距离远、抗干扰能力强、接口方便、微功耗等优点，因而被广泛应用在工业、农业、军事等领域的控制仪器、测控系统中。 关键词： DS18B20 AT89C52 单片机 一、 DS18B20功能简介 DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。 DS18B20产品的特点： DS18B20因为采用了单总线技术，可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机直接接?传感器直接输出被测温度值（二进制数）。 在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。 实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。 测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。 数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。 内部有温度上、下限告警设置。 用户可自设定非易失性的报警上下限值。 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温 负压特性，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。 二、 DS18B20结构引脚图 图1.21 序号 名称 引脚功能描述 1 GND 地信号 2 DQ 数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。 3 VDD 可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。 表1.21 DB18B20详细引脚功能描述 三、 DS18B20的内部结构 DS18B20的内部框图如图1.31所示。 图1.31 1、64位ROM存储器件独一无二的序列号,如表1.31 表1.31 2、 DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM.后者用于存储TH，TL值。第5字节则是用户第3字节的镜像。第6,7,8字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的。第九个字节为前8个的crc效验码。DS18B20九个寄存器的名称及作用 如表1.32 表1.32 表1.33是两个个8位的RAM中，存放二进制的数，高五位是符号位，如果温度大于0OC,这五位数为0，将测到的数值乘以0.0625，即得到实际的温度值;如果温度小于0OC,高五位为1，测到的数值需要取反加1，再乘以0.0625?，才得到实际的温度值。 高速暂存器RAM共占0、1两个单元： 表1.33 表1.34给出了一些数字输出数据与对应的温度值的例子。 表1.34 3、DS18B20不需额外的供电电源；当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过DQ引脚提供；高电平总线信号同时也向内部电容CPP充电，CPP在总线低电平时为器件供电。 四、 DS18B20控制模式 1、DS18B20的命令序列 1初始化： DS18B20所有的数据交换都由一个初始化序列开始。由主机发出的复位脉冲和跟在其后的由DS18B20发出的应答脉冲构成。当DS18B20发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它已处在总线上并且准备工作。 2ROM命令： ROM命令通过每个器件64-bit的ROM码，使主机指定某一特定器件（如果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。DS18B20的ROM如表1.41所示，每个ROM命令都是8 bit长。 命令 描述 协议 此命令发出后1-Wire 总线上的活动 SEARCH ROM 识别总线上挂着的所有DS18B20的ROM码 F0h 所有DS18B20向主机 传送ROM码 READ ROM 当只有一个DS18B20挂在总线上时，可用此命令来读取ROM码 33h DS18B20向主机传送ROM码 MATCH ROM 主机用ROM码来指定某一DS18B20，只有匹配的DS18B20才会响应 55h 主机向总线传送一个ROM码 SKIP ROM 用于指定总线上所有的器