基于DS18B20的温度采集显示系统的.docVIP

目录 1.引言 1 1.1绪论 1 1.2课程设计任务书 1 2.设计方案 4 3.硬件设计方案 4 3.1最小系统的设计 4 3.2 LED发光报警电路 6 3.3 DS18B20的简介及在本次设计中的应用 6 3.3.1 DS18B20的外部结构及管脚排列 6 3.3.2 DS18B20的工作原理 7 3.3.3 DS18B20的主要特性 8 3.3.4 DS18B20的测温流程 9 3.3.5 DS18B20与单片机的连接 9 3.4 报警温度的设置 9 3.5 数码管显示 10 3.5.1数码管工作原理 10 3.5.2数码管显示电路 12 3.6 硬件电路总体设计 12 4.软件设计方案 13 4.1主程序介绍 13 4.1.1主程序流程图 13 4.1.2主流程的C语言程序 14 4.2部分子程序 18 4.2.1 DS18B20复位子程序 18 4.2.2 写DS18B20命令子程序 19 4.2.3读温度子程序 21 4.2.4计算温度子程序 23 4.2.5显示扫描过程子程序 24 5.基于DS18B20的温度采集显示系统的调试 26 6.收获和体会 28 7.参考文献 29 1.引言 1.1绪论 随着科学技术的发展，温度的实时显示系统应用越来越广泛，比如空调遥控器上当前室温的显示，热水器温度的显示等等，同时温度的控制在各个领域也都有积极的意义。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标。 本文介绍了基于DS18B20的温度实时采集与显示系统的设计与实现。设计中选取单片机AT89C51作为系统控制中心，数字温度传感器DS18B20作为单片机外部信号源，实现温度的实时采集。并且用精度较好的数码管作为温度的实时显示模块。利用单片机程序来完成对DS18B20与AT89C51的控制，最终实现温度的实时采集与显示。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标。 1.2课程设计任务书 《微机原理与接口技术》课程设计任务书(二) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容： 　　1、目录 2、正文 （1）课程设计任务书； 2）总体设计方案 3）针对人机对话“界面”要有操作使用说明，以便用户能够正确使用本产品； 4）硬件原理图，以便厂家生成产（可手画也可用protel软件）； 5）程序清单（子程序不提供清单，但应列表反映每一个子程序的名称及其功能）； 6）调试、运行及其结果； 4、参考文献 六、课程设计进度安排 周次 工作日 工作内容 第 一 周 1 布置课程设计任务，查找相关资料 2 熟悉相关芯片及使用方法 3 完成总体设计方案 4 画出硬件原理图及程序流程图 5 完成硬件接线，编写程序并调试 第 二 周 1 编写程序并调试 2 编写程序并调试 3 编写程序并调试及准备课程设计报告 4 完成课程设计报告并于下午两点之前上交 5 答辩 本课题共需两周时间 七、课