【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題 目： 基于 51單片機(jī)的 DS18B20 溫度 傳感器的應(yīng)用 題目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) ? 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 1 摘 要 溫度的測(cè)量和控 制對(duì)人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、物資倉(cāng)儲(chǔ)等都起著極其重要的作用。在許多場(chǎng)合，及時(shí)準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度是十分重要的，近年來，溫度測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測(cè)控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺(tái)，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。溫控系統(tǒng)通過傳感器檢測(cè)溫度將溫度數(shù)據(jù)輸入到處理器處理，可以在數(shù)碼管或 LCD 等顯示出來。然后由控制器可以控制加熱或者制冷，從而達(dá)到控溫的目的。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)就是利用 STC89C52 單片機(jī)和 DS18B20 溫度傳感器對(duì)目標(biāo)溫度進(jìn)行檢測(cè)，使用了單位數(shù)碼管對(duì)檢測(cè)到溫度的顯示，通 過串口和上位機(jī)進(jìn)行通信，利用 VB 軟件顯示溫度數(shù)據(jù)，從而對(duì)各空間溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，使用 LED 燈閃爍進(jìn)行模擬加熱和制冷。本文對(duì)各部分的硬件原理圖進(jìn)行了分析，還對(duì)各功能程序進(jìn)行概述。通過 51單片機(jī)控制 DS18B20 檢測(cè)溫度，具有硬件電路簡(jiǎn)單，編程容易，測(cè)溫準(zhǔn)確，穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。而且可以多點(diǎn)檢測(cè)（本畢設(shè)只是單點(diǎn)測(cè)溫），幾個(gè)傳感器連接也很簡(jiǎn)單。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；溫控；傳感器 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 2 Abstract Temperature measurement and control of human daily life, industrial production, weather forecast, material storage and so on all play a very important role. On many occasions, timely and accurate to obtain the temperature of the target is very important, in recent years, the temperature measurement and control field is developing rapidly, and with the development of digital technology, the corresponding temperature measurement and control chip mounted on the stage of history, can be widely used in industry, agriculture and so on various areas. Temperature control system through the temperature sensor to detect temperature data input to processing, can be in the digital tube or LED display, etc. And then by the controller to control the heating or cooling, so as to achieve the purpose of temperature control. This graduation design is the use of STC89C52 MCU and DS18B20 temperature sensor to test the room temperature, for testing temperature using digital tube display, through a serial port and PC munication, using VB software display temperature data, thus to remote realtime monitoring of the room temperature, use LED lights to simulate the heating and cooling. By 51 single chip microputer control temperature DS18B20 detection, it has a simple hardware circuit, programming easily, temperature measurement accuracy, stability, etc. And can be more testing (this project is only a single point temperature measurement), several sensor connection is also very simple. Keywords: MCU； temperature control； sensor 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 3 目 錄 引言 ....................................................................1 1 緒論 ................................................................ 2 單片微機(jī)的發(fā)展 .......................................................2 溫度檢測(cè)的意義及發(fā)展形勢(shì) .............................................2 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心 ...................................................2 2 單片機(jī)的簡(jiǎn)述 .......................................................3 單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳介紹 ...............................................3 單片機(jī)的電平特性 .....................................................5 C51 復(fù)位電路 .........................................................6 時(shí)鐘電路 .............................................................6 3 溫控系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì) ................................................7 溫度檢測(cè)模塊 .........................................................7 溫度傳感器的概述 ...................................................7 DS18B20 的工作原理及工作時(shí)序圖 .....................................9 顯示模塊 .............................................................12 溫超報(bào)警模塊 .........................................................14 串口通信模塊 .........................................................15 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................17 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) .........................................................17 溫度獲取并轉(zhuǎn)換 .......................................................19 溫度控制 .............................................................20 5 單片機(jī)與上位機(jī)通信 ..................................................21 總 結(jié) ...................................................................23 謝 辭 ...................................................................24 參考文獻(xiàn) ................................................................25 附錄 1電路原理圖 .......................................................26 附錄 2 完整 C程序代碼 ..................................................28 附錄 3 模塊調(diào)試代碼 ....................................................34 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 1 頁(yè) 共 34 頁(yè) 引言 上世紀(jì) 90 年代以來，單片機(jī)就進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的階段，大部分半導(dǎo)體廠商都注重新型單片機(jī)的研制、生 產(chǎn)和推廣。單片機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的每一個(gè)細(xì)節(jié)，由于單片機(jī)的微型電子產(chǎn)品到處都是，尤其是 ARM 的廣泛應(yīng)用，使我們的生活變得更豐富多彩。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在溫度控制系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大，也越來越穩(wěn)定可靠，而且精度也越來越高，各種環(huán)境對(duì)溫控系統(tǒng)的要求也越來越高。溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域 ,如家電、汽車、材料、電力電子等 ,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和所要求的性能指標(biāo)有所不同 , 在工業(yè)企業(yè)中 ,如何提高溫度控制對(duì)象的運(yùn)行性能一直以來都是控制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力解決的問題。這類控制對(duì)象慣性大 ,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重 ,存在很多不確定的因素 ,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 ,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳 ,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用 ,但由于繼電器動(dòng)作頻繁 ,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作?？刂祁I(lǐng)域還大量采用傳統(tǒng)的 PID 控制方式 ,但 PID 控制對(duì)象的模型難以建立 ,并且當(dāng)擾動(dòng)因素不明確時(shí) ,參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。 而采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，因其內(nèi)部集成了 A/D 轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，而且減少了溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測(cè)量溫度更加精確。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 只用一 個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。由于 DS18B20 芯片的小型化，更加可以通過單條數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實(shí)用性。還能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行多點(diǎn)的溫度檢測(cè)。溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是由溫度采集、顯示、揚(yáng)聲器報(bào)警、加熱制冷模塊和上位機(jī)顯示模塊組成。本畢設(shè)就是講述以上模塊的溫控系統(tǒng)的應(yīng)用。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙