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河南机电高等专科学校 项目设计报告书 ——基于DS18B20数字温度传感器 的温度采集系统 课程名称： 《DELPHI与电气控制》 课题名称： 18B20温度采集系统 系部名称： 自动控制系 专业班级： 过控091 姓 名： 吴 星 学 号： 091416153 目录 一、设计任务 二、设计方案 三、硬件设计 四、软件设计 五、心得体会 附录一：参考文献 附录二：硬件原理图 附录三：程序清单图一、设计任务 1、使用DS18B20温度传感器， AT89S52单片机实现温度采集、A/D转换、数据处理、数码显示、串口传输。 2、使用Delphi软件，利用相关组件和控件，实现温度的图象显示，与上下限温差比较，显示不同现象，并观察实时数据。 二、设计方案 此温度采集系统主要以DS18B20温度传感器和AT89S52单片机为中心，通过18B20采集数据，并将采集到的数据经单片机处理，实现七段数码显示并通过串口传到PC机上。 三、硬件设计 温度采集系统中单片机根据程序对DS18B20内转换的温度信息进行采集，将采集到的温度信息显示在数码管或液晶板上，其硬件设计框图如下图所示： 1.温度测量部分 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围-55～+125℃，可编程为9～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联在三根或者两根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。 综上，在本系统中我们采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片的物理化学性很稳定，它能用作工业测温元件，且此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1℃。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。 2.数据处理部分 51系列单片机结构与原理： AT89S51是一个低功能，高性能CMOS8位单片机，片内含8K Bytes ISP(In_system programmable)的可摩擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS_51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT80S51许多嵌入式系统控制应用系统提供稿性价的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128bytes 的随机存储数据存储器（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，片内时钟振荡器。 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，串行口哦哦哦哦偶，外中断系统课继续工作，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中断激活硬件发威，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。 由于系统控制方案简单，数据量页不大，考虑到电路的简单和成本等因素，因此在本设计中选用ATEML公司的AT89S51单片机作为主控芯片。主控模块采用单片机最小系统是由于AT89S51芯片内含有4KB的E2PROM，无需外扩存储器，电路简单可靠，器时钟频率位0-24MHZ，并且价格低廉，批量价在10元以内。 其主要功能特性： 兼容MCS_51指令系统 4k可反复摩擦写（1000次）ISP Flash ROM 32个双向I/O端口 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—33HZ 全双工URAT串行中断口线 128x8 bit 内部RAM 2个外