【正文】 ……… 5 167。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 基于 DS18B20 的溫度檢測 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所 屬 系 電子工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 01208163 姓 名 周何聰 指導(dǎo)教師 李振東 起訖日期 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 31 頁 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 誠 信 承 諾 本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）及取得的成果是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成，引用他人成果的部分均已列出參考文獻(xiàn)。 系統(tǒng)概述 ………………………………………………………………… 5 第二章 方案論證 ……………………………………………… 6 167。 電源以及看門狗電路 ……………………………………………………… 8 167。 整體電路 ………………………………………………………………… 17 第四章 軟件設(shè)計(jì) ……………………………………………… 17 167。 分步調(diào)試 ……………………………………………………………… 21 167。下位機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度的檢測并提供標(biāo)準(zhǔn) RS232通信接口，芯片使用了 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)和 DALLAS 公司的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器。s special 1wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor. The system is constituted by two parts the temperature measured part and displayed part. The temperature measured part has a RS232 interface. It used AT89C51 of ATMEL pany and DS18B20 of DALLAS pany .The displayed part uses PC .This system is applied in such domains as warehouse detecting temperature；airconditioner controlling system in building and supervisory productive process etc. Key words： temperature measure； single bus； digital thermometer； single chip processor； 多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 31 頁 第一章 緒 論 167。 167。也可以由下位機(jī)單獨(dú)工作，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前各點(diǎn)的溫度值，對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行控制。 如糧食倉儲(chǔ)系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、 溫控制程生產(chǎn)線之溫度影像檢測 、 醫(yī)療與健診的溫度測試 、 空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測 、石化、 機(jī)械? 等。 所以多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于兩部分：溫度 傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計(jì)。而且在溫度測量系統(tǒng)中 ,采用單片溫度傳感器 ,比如 AD590,LM35 等 .但這些芯片輸出的 都是模擬信號(hào) ,必須經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后才能送給計(jì)算機(jī) ,這樣就使得測溫裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 .另 外 ,這種測溫裝置的一根線上只能掛一個(gè)傳感器 ,不能進(jìn)行多點(diǎn)測量 .即使能實(shí)現(xiàn)，也要用到復(fù)雜的算法，一定程度上也增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。 采用溫度芯片 DS18B20 測量溫度，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個(gè)趨勢。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢。且人機(jī)交互友好。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。 167。該系統(tǒng)采用的是 RS232 串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)，通過下位機(jī)（單片機(jī)）進(jìn)行現(xiàn)場的溫度采集，溫度數(shù)據(jù)既可以由下位機(jī)模塊實(shí)時(shí)顯示，也可以送回 上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具有巡檢速度快，擴(kuò)展性好，成本低的特點(diǎn)。 電源以及看門狗電路 a．電源電路 因?yàn)閱纹瑱C(jī)工作電源為 +5V，且底層電路功耗很小。定時(shí)查詢單片機(jī)的工作狀態(tài) ,一但發(fā)現(xiàn)異常即對(duì)單片機(jī)延時(shí)重起。 NE56604將產(chǎn)生精確的復(fù)位信號(hào)。 特性 .正負(fù)雙邏輯輸出的有效復(fù)位信號(hào)。 .看門狗定時(shí)器的監(jiān)控周期為 100mS 典型值。 鍵盤以及顯示電路 鍵盤電路 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路 ,以及專一的復(fù)位功能外 ,其它的按鍵或鍵盤都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。具體電路如下： A. 開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入 鍵開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入有兩種解決方法。 B. 對(duì) 按鍵進(jìn)行編碼給定鍵值或給出鍵號(hào) 對(duì)于按鍵無論有無編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換成為與累加器中數(shù)值相對(duì)應(yīng)的鍵值，以實(shí)現(xiàn)按鍵功能程序的散轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。 溫度顯示電路 設(shè)計(jì)采用的是共陰極七段數(shù)碼管。即用兩塊芯片就可以完成顯示功能。 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式。 DS18B20 支 持 “一線總線 ”接口，測量溫度范圍為 55176。176。 多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 31 頁 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 1） DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 下 圖所示。 ③ 非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。 DS18B20 在 0工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值，其各位定義如圖所示。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如圖所示。 DS18B20 采用外部供電方式，理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛 256 個(gè) DS18B20，但時(shí)間應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果掛接 25 個(gè)以上的 DS18B20 仍舊有可能產(chǎn)生功耗問題。 對(duì) DS18B20 的設(shè)計(jì)，需要注意以下問題 （ 1）對(duì)硬件結(jié)構(gòu)簡單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。 （ 3）測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。另外還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 具體電路如下： C 2 5C 2 +4R 2 O9T 2 I N10T 1 O14R 1 I N13C 1 3C 1 +1GND15V S 6R 2 I N8T 2 O7T 1 I N11R 1 O12V S +2V C C16U 1 8M A X 2 3 2V C CC 3 21 u / 2 5 VC 3 31 u / 2 5 VC 3 41 u / 2 5 VC 3 51 u / 2 5 VC 3 61 u / 2 5 V162738495J 1 5D B 9R X DT X D 我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的 9針串口只連接其中的 3根線：第5 腳的 GND、第 2 腳的 RXD、第 3腳的 TXD。 整體電路 見附件二（電路原理圖） 第四章 軟件設(shè)計(jì) 167。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。 167。 數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。程序應(yīng)該盡可能多的使用調(diào)用指令代替跳轉(zhuǎn)指令。 主程序流程圖如右圖 : 167。 MSComm控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。 1) MSComm 控件的主要屬性和方法 a. CommPort：設(shè)置或返回串行端口號(hào)，其取值范圍為 1— 99，缺省為 1 b. Setting：設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位。 f. Output：向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。 分步調(diào)試 測試環(huán)境及工具 測試 溫度 ： 0~100 攝氏度。系統(tǒng)自帶測試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。 測試結(jié)果分析 自檢正常，各點(diǎn)溫度顯示正常，串口傳輸數(shù)據(jù)正確。實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與單片機(jī)通訊，兩者可以實(shí)時(shí)更新顯示各點(diǎn)溫度值。實(shí)時(shí)顯示電路的設(shè)計(jì)，使溫度信息更迅速，直觀地發(fā)布。 但是由于時(shí)間倉促、條件有限，設(shè)計(jì)成果并不是很完美，還存在下面問題：串口通訊不穩(wěn)定，未對(duì)溫度數(shù)值統(tǒng)計(jì)處理以及存儲(chǔ)。一直支持，鼓勵(lì)我要有解決問題的信心，使設(shè)計(jì)得以順利的完成。 9JWKf wvGt YM*Jgamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。M uWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYp Eh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz84! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6Y