【正文】 I 摘 要 【摘要】在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制溫度是生產(chǎn)過程和科學實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。在生產(chǎn)過程中為了高效地進行生產(chǎn)必須對它的主要參數(shù)如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當大的比例。溫度測量是溫度控制的基礎技術已經(jīng)比較成熟。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓再轉換成對應的溫度這些方法相對比較復雜需要比較多的外部硬件支持。我們用一種相對比較簡單的方式來測量。我們采用美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后推出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件溫度范圍為55~125 oC,最高分辨率 oC。DS18B20可以直接讀出被側溫度值而且采用三線制與單片機相連減少了外部的硬件電路具有低成本和易使用的特點。 本文主要介紹高精度溫度計的設計。本設計大體分三個工作過程首先,由DS18b20溫度傳感器芯片測量當前的溫度,并將結果送入單片機。然后,通過AT89C51單片機對送來的溫度進行計算和轉換,并將此結果送入液晶顯示模塊。最后,由1602液晶顯示器將溫度顯示出來。 【關鍵詞】: 溫度控制、溫度測試、AT89C51602LCD、DS18b20溫度傳感器 目 錄第一章 緒論 ............................................................ 1 第二章 系統(tǒng)硬件的設計 .................................................. 2 硬件設計 ........................................................ 2 ................................................... 2 ................................................... 2 系統(tǒng)硬件電路的設計..............................................2 AT89C51單片機 ............................................. 2 AT89C51簡介及引腳功能說明.......................................2 復位電路........................................................4 時鐘(晶振)電路 ................................................. 4 1602液晶顯示器 ............................................ 5 1602LCD 基本參數(shù)及引腳功能說明..................................5 1602LCD 指令說明及時序..........................................6 1602LCD 標準字符庫..............................................8 1602LCD 顯示電路圖..............................................9 DS18b20 溫度傳感器........................................10 DS18B20 結構及引腳功能說明.....................................10 DS18B20 內(nèi)部結構...............................................10 DS18B20 初始化和讀/寫時序......................................12 DS18B20 常用指令...............................................13 DS18B20 溫度采集電路圖.........................................14 第三章 系統(tǒng)程序的設計 ................................................. 15 主程序 ......................................................... 15 DS18B20模塊程序 ............................................... 15 1602液晶模塊程序............................................... 16 第四章 應用的相關軟件 ................................................. 18 keil uVision3編輯軟件 ........................................ 18 Protel 99SE 電路板設計軟件 .................................... 18 智能高速通用編輯器 ............................................. 18 第五章 實物效果展示 ................................................... 20 第六章 結論與心得 ..................................................... 21 致謝 .................................................................. 22 參考文獻 .............................................................. 23 附錄A. 高精度溫度計電路原理圖 ......................................... 24 附錄B. 材料清單 ....................................................... 25 附錄C. 源程序 ........................................................ 26 第一章 緒論 隨著科學技術的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術的需要測溫技術也在不斷地改進和提高由于測溫范圍越來越廣根據(jù)不同的要求又制造出不同需要的測溫儀器現(xiàn)實社會發(fā)展的許多情況下需要測量溫度參數(shù)。 DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量并且從DS18B20讀出的信息或寫入DS18B20的信息僅需要一根口線單線接口讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電而無需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結構更趨簡單可靠性更高。他在測溫精度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 隨著微電子技術的不斷發(fā)展微處理器芯片的集成程度越來越高單片機已可以在一塊芯片上同時集成CPU、存儲器、定時器計數(shù)器、并行和串行接口、前置放大器、AD轉換器、DA轉換器等多種電路這就很容易將計算機技術與測量控制技術結合組成智能化測量控制系統(tǒng)。AT89C51單片機是美國ATMEL公司推出的單片機它與MCS51完全兼容4K程序存儲器采用閃速存儲技術設有三級加密不易仿制其寬電壓范圍2767V及低功耗的特點特別適用于微型儀器儀表。 LCD應用于智能儀表、通信和辦公自動化等領域,它的主要作用是顯示ASCII碼字符,因此又被稱作字符型顯示器件。利用點陣字形特點可自定義漢字字庫讓其顯示漢字。該液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點,在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。目前字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件。LCD1602液晶顯示模塊可以顯示兩行,每行16個字符,采用單+5V電源供電,外圍電壓。 我們設計的溫度系統(tǒng)是由中央控制器、溫度檢測器及顯示器組成?？刂破鞑捎脝纹瑱CAT89S51溫度檢測部分采用DS18B20溫度傳感器用1602LCD做顯示器。溫度傳感器DS18B20采集溫度信號送該給單片機處理存儲器通過單片機對某些時間點的數(shù)據(jù)進行存儲單片機再把溫度數(shù)據(jù)送LCD顯示已達到顯示當前溫度的目的。 Protel 99SE 電路板設計軟件 ....q系統(tǒng)硬件的設計 畢業(yè)設計論文 2 第二章 系統(tǒng)硬件的設計 硬件設計 在智能最小系統(tǒng)的基礎上使用單個DS18B20采集環(huán)境溫度并用1602液晶顯示器顯示溫度結果測量范圍在10500C之間,。 該設計方案是以AT89C51單片機為控制核心用溫度傳感器DS18B20進行溫度采集繼而顯示在1602LCD上從而達到顯示當前環(huán)境溫度的目的。在論證過程中我已達到對溫度的精準。整個系統(tǒng)硬件部分包括單片機、溫度檢測系統(tǒng)、液晶顯示器。高精度溫度計設計方案框圖見圖 21。 圖21 高精度溫度計系統(tǒng)方案 系統(tǒng)硬件電路的設計 A89C51單片機 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓高性能CMOS 8位微處理器俗稱單片機。該器件采用