【正文】 13 DS18B20 的使用方法 ............................... 14 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ............................. 15 DS18B20 控制方法 ................................ 18 溫度的采集 ...................................... 18 第三章 檢測與調(diào)試 ..................................... 19 檢測方法 .......................................... 19 精度調(diào)試 .......................................... 20 第四章 總結(jié)與心得 ..................................... 23 參考文獻 ............................................... 25 致謝 ................................................... 26 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 序言 1 第一章 序言 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一 ， 它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需 要從數(shù)單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。本系統(tǒng)主要包括： DS18B20 溫度傳感器、控制電路、顯示電路三大部分。 論文 主要介紹了一個基于 51 單片機的溫度信號采集顯示系統(tǒng)的設(shè)計，主要敘述了單片機溫度采集控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、調(diào)試過程。 關(guān)鍵詞 ： 單片機 ； 溫度采樣 ； AT89C51； 顯示 Abstract In recent years, Should be based on the specific hardware along with the continuous improvement of people39。 (3)利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計① 熱電阻測溫元件② 半導(dǎo)體測溫元件 ③ 陶瓷熱敏元件 (4)利用熱輻射原理制成的高溫計 熱輻射高溫計通常分為兩種：一種是單色輻射高溫計，一 般稱光學(xué)高溫計；一種是全輻射高溫計，它的原理是物體受熱輻射后，物體本身的性質(zhì)，能將它吸收，透過或反射。 (2)擴大測溫對象溫度檢測技術(shù)將會由點測量發(fā)展到線、面、甚至立的測量。① 繼續(xù)生產(chǎn)量大面廣的傳統(tǒng)的溫度檢測元件，如：熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。 溫度自動檢測系統(tǒng) 的核心 單片機，是把中央處理器 CPU、存儲器、定時器、 I/O 接口電路等一些計算機的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機，是人們在通用計算機無法滿足廣泛的電氣智能化要求的情況下，按照嵌入式應(yīng)用要求，設(shè)計出最底層要求的芯片級嵌入式計算機系統(tǒng)；即微小型化。目前的溫度計中傳感器是它的重要組成部分，它的精度靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。見 圖 22 所示 單片機L CD顯示模塊集成功放 報警器鍵盤模塊AD 轉(zhuǎn)換運算放大器 模擬溫度傳感器沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 6 圖 22 方案二溫度測量系統(tǒng)方案框 圖 溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計：控制器采用單片機 AT89C51，溫度傳感器采用DS18B20，用 4位 LED數(shù)碼管以 串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示 [1]。 ℃。該系列產(chǎn)品功能強，運行速度高，可靠性強，其為低電壓；高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4位的 EEPROM和 128位的 RAM，兼容 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)通用 8位CPU 和 Flash 存儲單元，可靈活運用于性價比高的應(yīng)用場合，所以設(shè)計中單 片機選取的型號為 AT89C51！ 圖 24 單片機管腳圖 （ 1） 主要性能參數(shù)： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 9 ①與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)兼容 4K 字節(jié) EEPROM ② 1000 次擦寫周期 ③全靜態(tài)操作： 0HZ~24MHZ ④三級加密程序存儲器 ⑤ 23*8 字節(jié)的內(nèi)部 RAM ⑥ 32 個可編程 I/O 口線 ⑦ 2個 16位定時 /計數(shù)器 ⑧ 6 個中斷源 ⑨可編程串行 UART 通道 ⑩低功耗空閑和掉電模式述： （ 2）功能特性描述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) FLASH 閃速存儲器， 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM。 當(dāng) P1 口用作輸入 接 口 時，應(yīng)先沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 11 向口鎖存器寫“ 1”。當(dāng) 振蕩器 在運行中只要復(fù)位管腳出現(xiàn) 2 個機器周期高電平，即可復(fù)位內(nèi)部。 EA/VPP —— 外部尋址使能 /編程電壓。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個 顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的 I/O 接用于筆劃段字形代碼。 DS18B20 引腳介紹 :T092封裝的 DS18B20 的引腳排列見 (圖 210)，其引腳功能描述 .見 (表 2l) 圖 210 DS18B20底視圖 表 21 DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。該協(xié) 議定義了幾種信號的時 序 :初始化時序、讀時序、弓時序。第 5 個宇節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以1 6 位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 2 宇節(jié)。主機 ROM 的前 56 位來計算 CRC 值，并和存入 DS18BZO 的 CRC 值作比較，以判斷主機收到的ROM 數(shù)據(jù) 是否正確。系統(tǒng)對 DS18B20 的各 種操作按協(xié)議進行。 第二步 ： 用萬用表測試。 由近及遠(yuǎn) 是將信號流經(jīng)的各器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。若為 0，則外部輸入中斷控制為電平觸發(fā)方式 。 見 圖 33 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 22 圖 33 DS18B20 與單片機的接口電 路 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 總結(jié)與心得 23 第四章 總結(jié)與心得 經(jīng)過這幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于完成了。我想這對于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會有很大的幫助的。在沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 總結(jié)與心得 24 整個電路的設(shè)計過程中，花費時間最多的是各個單元電路的連接及電路的 細(xì)節(jié)設(shè)計上，如在多種方案的選擇中，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原 因，在焊接電路時要防止電路的虛焊，電解電容和發(fā)光二極管的極性，以免兒 器件損壞?；仡?四 年 多學(xué)習(xí)期間的日日夜夜， 自己為課題的研究 ，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和踏實的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。 總體來說，這次實踐我受益匪淺。因此在整個設(shè)計過程中大部分時問是用在程序上面的。這一點在進行 DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計過程中給予了一定的重視。對于 TTL電平， TTL 邏輯門輸 出高電平的允許范同為 ～ 5V，其標(biāo)稱值為 。由分到合的調(diào)試即告 完成。 第四步 ： 聯(lián)機檢查。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 19 第三章 檢測與調(diào)試 硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本 測試儀器 (萬用表、示波器 )等，檢查用戶 系統(tǒng)硬件中存在的故障。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將一 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 溫度寄存器中，計數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在一 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 表 24 部分溫度對應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進制表示 十六進制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H TM R1 R0 1 1 1 1 1 沈陽化工 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 17 +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 0010 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與 RAM 中的