《室内温度系统设计.docVIP

《专业综合实习》 报告 设计题目：室内温度设计 专 业： 电气工程及自动化 班 级： （三）班 姓 名：温强 杨涛 于兴国 王兼 姜黎黎 指导教师： 高飞 目 录 1课程设计目的…………………………………………………1 2课程设计目的和要求…………………………………………1 3课程设计报告内容……………………………………………1 4总结和体会……………………………………………………8 1课程设计目的 综合运用所学过的知识进行室内温度系统设计，并进行实物的焊接以实现设计的要求。 2课程设计题目和要求 课程设计题目：室内温度系统设计。 课程设计要求： 测量范围-55℃-125℃； 精度误差小于1℃； LED数码直读显示。 3 课程设计报告内容 3.1室内温度系统设计方案论证 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。 3.2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AT89S52，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 图1 总体设计方框图 3.3 主控制器 单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用三节电池供电。 3.4温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： 1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 2）多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； 3）无须外部器件； 4）可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； 5）零待机功耗； 6）温度以９或１２位数字； 7）用户可定义报警设置； 8）报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 9）负电压特性，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。 如图2 DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其外部形状及管脚如图2所示。图中①GND为地，②DQ为数据输入/输出端，该引脚为漏极开路输出，常态下成高电平，③可选用的VDD引脚，不用时应接地。SOIC封装的NC为空引脚。 图2 DS18B20的两种封装管脚图 其内部结构框图如图3所示。 图3 DS18B20内部结构 64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为８字节的存储器，结构如图3所示。头２个字节包含测得的温度信息，第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第５个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图4所示。低５位一直为１，ＴＭ是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该被设置为０，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。 温度 LSB 温度 MSB TH用户字节1 TL用户字节2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC  图4 DS18B20字节定义 由表1可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。 高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未用，表现为全逻辑１。第９字节读出前面所有８字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第１、２字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示。 当符号位Ｓ＝０时，表示