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2025-07-28 发布于广东
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单片机技术在DS18B20数据采集系统中的应用研究.docx

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单片机技术在DS18B20数据采集系统中的应用研究

单片机技术在DS18B20数据采集系统中的应用研究（1）．．．．．．．．．．．5

一、文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

二、DS18B20温度传感器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1DS18B20产品简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2工作原理与主要特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3系统设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

三、单片机技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1单片机的发展与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2单片机的特点与优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.3常用单片机型号与选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

四、DS18B20与单片机的接口技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1I2C总线协议简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2单片机与DS18B20的I2C通信实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3数据传输格式与校验机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

五、单片机数据采集系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.1系统硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

5.2传感器接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.3信号调理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.4电源设计与稳定性考虑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

六、单片机数据采集系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.1系统软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

6.2温度数据采集程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

6.3数据处理与显示程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

6.4异常处理与可靠性设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

七、系统测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

7.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

7.2功能测试与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

7.3性能测试与优化建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

7.4误差分析与改进措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

八、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

8.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

8.2存在问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

8.3未来研究方向与应用前景展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

单片机技术在DS18B20数据采集系统中的应用研究（2）．．．．．．．．．．56

一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

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