基于DS18B20的设计了一种多路温度数据采集系统.doc

目 录 摘 要 1 1 绪论 2 1.1 课题研究的背景和意义 2 1.2 本设计的主要要求 2 2 系统方案设计与选型 3 3 主要硬件介绍 3 3.1 DS18B20 3 3.2 AT89C51 6 3.3 LCD1602 7 3.5 DS1302 7 3.6 24C02C 8 4 软件介绍 8 4.1 Proteus 8 4.2 Keil 8 5 硬件设计 9 5.1 温度采集电路 9 5.2 单片机最小系统 10 5.3 按键输入电路 11 5.4 报警电路 12 5.5 LCD显示电路 13 5.6 24C02存储电路 14 5.7 DS1302时钟电路 15 5.8 串行通讯电路 16 6 软件设计 16 6.1 功能概述 16 6.2 系统软件流程图 16 7 实验结果： 17 7.1 温度显示仿真 17 7.2 温度存储与串行通讯 18 总 结 20 参 考 文 献 21 致 谢 22 附录A 附录内容名称 I  摘 要 本文基于DS18B20设计了一种多路温度数据采集系统，系统主要由单片机电路和一组DS18B20 数字传感器构成，同时具有温度显示、数据存储和串行通讯模块。软件方面，我们采用keil软件对程序进行编写以及调试，硬件方面，我们通过Proteus软件对硬件电路进行仿真以及测试，该系统结构简单，功耗较低，测温范围为- 55℃～ + 125℃，通过LCD1602显示所测温度。同时，可以实现高低温报警，若所测温度超出设定范围，相关器件就会自动报警。我们也可以通过对按键的处理来改变显示不同通道的温度。我们还可以把测得的温度存储到24C02芯片中，并且可以实现串行通讯，把温度传送到上位机。该系统硬件分为3部分：DS18B20 0.5 ℃， 1 绪论 1.1 课题研究的背景和意义 在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题。 目前应用的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A／D转换器及单片机等组成的传输系统。这种温度采集系统需要大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上．安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。针对这种情况，本文提出一种采用数字化单总线技术的温度采集系统，并利用Proteus和软件对设计电路进行综合虚拟仿真，实现了温度实时测量和显示。本设计的主要要求 DS18B20； 用LCD1602显示或用LED显示； 用输入按键可以暂停、转换、通道的显示； 日历时钟显示； 数据记录存贮功能 RS485或RS232通讯 PROTEUS仿真以上一种功能 2 系统方案设计与选型 系统主要由硬件和软件两大部分构成， DS18B2016 位暂存寄存器中的温度寄存器内， ，LCD显示。如果温度值低于设定下限值或高于设定上限值， 由于DS18B20 单总线通信功能是分时完成的，，图1、系统结构图 3 主要硬件介绍 3.1 DS18B20 DSl820数字温度计是美国Dallas公司生产的数字温度计，它提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度。信息经过单线接口送入DSl8B20或从DSl8B20送出，因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线。DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。因为每一个DSl820在出厂时已经给定了唯一的序号，因此任意多DSl820可以存放在同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。DSl820的测量范围从-55到+125，增量值为0.5，可在l s(典型值)内把温度变换成数字。每一个DSl820包括一个唯一的64位长的序号，该序号值存放在DSl820内部ROM(只读存贮器)中。开始8位是产品类型编码(DSl820编码均为10H)。接着的48位是每个器件唯一的序号，最后8位是前面56位的CRC（CRC=X8+X5+X4+1）码。下图为DS18B20的实物图。