ATC单片机多点温度测量.docVIP

单片机应用系统设计 课 题：AT89C51单片机的多点温度测量 姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师： 日 期： 一、绪论 在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。。。。。。温度检测系统应用十分广阔。 本设计采用DALLAS必威体育精装版单线数字温度传感器DS18B20 简介新的一线器件体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持一线总线，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C 二、设计过程及工艺要求 1、基本功能 （1）检测两点温度 （2）两秒间隔循环显示温度 2、主要技术参数 测温范围：-30℃到+99℃ 测量精度：0.0625℃ 显示精度：0.1℃ 显示方法：LCD循环显示 3、系统设计 系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。 DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过I/O口传到1602LCD显示。 1 2 3 图（1）DS18B20引脚图 引脚定义如图（1）： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3) Vcc为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 4、设计原理框图 图（2）原理框图 三、硬件设计 本系统硬件部分由三个模块组成： 单片机最小系统：12M晶振、复位电路、AT89C51单片机 2个DS18B20温度传感器 一个LCD显示屏（配合排阻） DS18B20内部结构（1） DS18B20的内部结构如图所示。 图（3） DS18B20内部结构图 DS18B20有4个主要的数据部件： 64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(28H)组成。温度灵敏元件。非易失性温度报警触发器TH和TL。可通过软件写入用户报警上下限值。 配置寄存器。配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。DS18B20在工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图所示。TM R1 R0 1 1 1 1 1 MSB ? DS18B20配置寄存器结构图LSB 图（4） 其中，TM：测试模式标志位，出厂时被写入0，不能改变；R0、R1：温度计分辨率设置位，其对应四种辨率如表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1，R1=1（即12位分辨率），用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率。配置寄存器与分辨率关系表 R0 R1 温度计分辨率/bit 最大转换时间/s 0 0 9 93.75 0 1 10 187.5 1 0 11 375 1 1 12 750 图（5） （2） 高速暂存存储器高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如图所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图所示。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。温度低位 温度高位 TH TL 配置 保留 保留 保留 8位CRC DS18B20 存储器映像图温度值格式图DS18B20 温度数据表 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 MSB LSB S S S S S 26 25 24 图（7） 典型对应的温度值表: 温度/ 二进制表示 十六进制表示 +125 +25.0625+10.125