智能仪器原理及设计资料.pdfVIP

《智能仪器原理及设计》报告 专业： 学号： 姓名： 目 录 1.1 设计要求3 1.2 设计过程3 1.2.1 设计总体方案3 1.2.2 器件的选择4 1.2.3 电路设计7 1.2.4 软件设计9 1.3 总结12 2 基于单片机的温度传感器设计 1.1 设计要求 实现室温测量，并使用液晶屏显示实时温度。 1.2 设计过程 1.2.1 设计总体方案 根据系统的设计要求，选择DS18B20 作为本系统的温度传感器，选择单片 机AT89C52为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。 采用单总线数字温度传感器DS18B20 测量温度，直接输出数字信号。便于 单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形 性能好，在0～100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20 的最大特 点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C52 构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20 具有 一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条 总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。 采用液晶显示器件，液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对 后续的工艺兼容性高，只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20 把所测得的温度发送到 AT89C52 单片机上，经过单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显 示器液晶屏显示实现。检测范围-55摄氏度到125摄氏度。 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路 和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如图1所示 AT89C52 主 温度传感器 显示电路 控 DS18B20 制 器 图1 数字温度计总体电路结构框图 3 1.2.2 器件的选择 1. 数字温度传感器DS18B20 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。 DSl8B20 数字温度计提供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(和地线)DSl8B20 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 DSl8B20 在出厂时已经给定了唯一的序号因此任意多个 DSl8B20 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 DSl8B20 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DSl8B20 包括一个唯一的64 位长的序号该序号值存放在DSl8B20 内 部的ROM(只读存贮器) 中开始8 位是产品类型编码(DSl8B20 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(循环冗余校验)码 DSl8B20 中还有用于贮存测得的温度