【正文】 控制）。 （ 5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“ 1”。 （ 2） 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)） （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“ 0”。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。 R1 和 R0用來(lái)設(shè)置分辨率 ，如下表所示：（ DS18B20 出廠時(shí)被設(shè)置為 12 位） R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 表 4： 溫度分辨率設(shè)置表 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì) AT89S51 單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序 來(lái)完成對(duì) DS18B20 芯片的訪問(wèn)。 （ 4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： TM R1 R0 1 1 1 1 1 表 3： 配置寄存器結(jié)構(gòu) 低五位一直都是 1， TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。 例如 +125℃的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃的數(shù)字輸出為 0191H， ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以 12位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達(dá)，其中 S為符號(hào)位。 64 位光刻 ROM 的排列是：開(kāi)始 8位（ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)，最后 8位是 前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。圖3 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù) 器 1的預(yù)置值。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 1。要求 系統(tǒng)具有以下功能： (1) 一路 溫度檢測(cè)； (2) 具有 數(shù)碼管 顯示功能； (3) 具有 動(dòng)態(tài)掃描 功能； (4) 定時(shí)器控制掃描時(shí)間 ； (5) 溫度變化數(shù)碼管能及時(shí)刷新顯示溫度； 三、總體設(shè)計(jì)方案 DS18B20 DS18B20 的工作原理 第 5 頁(yè) DS18B20 的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由 2s 減為 750ms。 設(shè)計(jì)要求 (1) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求給出實(shí)現(xiàn)原理及具體實(shí)現(xiàn)方案； (2) 給出電路設(shè)計(jì)的具體電路，編寫出相應(yīng)的溫度采集顯示程序； (3) 通過(guò)相應(yīng)軟件進(jìn)行調(diào)試，給出調(diào)試結(jié)果，并進(jìn)行相應(yīng)分析； (4) 論文要求思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫格式符合要求。其溫度測(cè)量范圍為 55 0C～ 125 0C，精確到 0C。 二、 設(shè)計(jì)要求和任務(wù) 利用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 與單片機(jī)結(jié)合來(lái)測(cè)量溫度。 主要模塊有： 端口定義 程序、 函數(shù)定義 及 主函數(shù) 程序、 定時(shí)器中斷 程序、 延時(shí)函數(shù) 程序、 DS18B20 初始化定義 程序。單片機(jī)通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)溫度 的采集，量化 ，輸出，顯示 的目的。溫度信號(hào)由溫度芯片 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)。 設(shè)計(jì)要求 (1) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求給出實(shí)現(xiàn)原理及具體實(shí)現(xiàn)方案； (2) 給出電路設(shè)計(jì)的具體電路，編寫出相應(yīng)的溫度采集顯示程序； (3) 通過(guò)相應(yīng)軟件進(jìn)行調(diào)試，給出調(diào)試結(jié)果，并進(jìn)行相應(yīng)分析； (4) 論文要求思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫格式符合要求。其溫度測(cè)量范圍為 55 0C～ 125 0C，精確到 0C。 西安文理學(xué)院物理與機(jī)械電子工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 專業(yè)班級(jí) 10 級(jí)電子信息工程 2 班 課 程 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 題 目 基于數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字溫度計(jì) 學(xué) 號(hào) 08101100219 學(xué)生姓名 李斌 指導(dǎo)教師 魏坤 2021 年 11 月西安文理學(xué)院物理與機(jī)械電子工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 李斌 專業(yè)班級(jí) 電子信息工程（ 2）班 學(xué) 號(hào) 08101100219 指導(dǎo)教師 魏坤 職 稱 講師 教研室 課 程 單片機(jī)原理與接口技術(shù) 題目 基于數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字溫度計(jì) 任務(wù)與要求 利用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 與單片機(jī)結(jié)合來(lái)測(cè)量溫度。利用數(shù)字溫度傳感 DS18B20測(cè)量溫度信號(hào)，計(jì)算后在 LED 數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的溫度 值。數(shù)字溫度計(jì)所測(cè)量的溫度采用數(shù)字顯示，控制器使用單片機(jī) AT89C51，測(cè)溫傳感器使用 DS18B20，用 3 位共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 開(kāi)始日期 20211125 完成日期 2021126 2021 年 12 月 6 日 目錄 設(shè)計(jì)目的 …………………………………………… 4 設(shè)計(jì) 任務(wù) 和要求 …………………………………… 4 總體設(shè)計(jì)方案 ……………………………………… 4 功能 模塊設(shè)計(jì)與分析 ……………………………… 9 電 路的安裝與調(diào)試 ………………………………… 12 實(shí)驗(yàn)儀器及元器件清單 …………………………… 15 心得體會(huì) …………………………………………… 15 附錄一 系統(tǒng) 電路圖 ……………………………… 20 第 4 頁(yè) 一、設(shè)計(jì)目的 本設(shè)計(jì)以 AT89S52 單片機(jī) （ 海翔 HXV2 開(kāi)發(fā)板 ） 為核心的溫度控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測(cè)電路、 數(shù)碼管掃描電路，顯示電路 。文中還著重介紹了軟 、硬 件設(shè)計(jì) 及 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn) 部分，在這里采用模塊化 編程 結(jié)構(gòu) 。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，更加深對(duì) 51單片機(jī)的了解，進(jìn)一步加深我們對(duì) 51單片機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的工作能力。利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20 測(cè)量溫度信號(hào)，計(jì)算后在 LED 數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的溫度值。數(shù)字溫度計(jì)所測(cè)量的溫度采用數(shù)字顯示，控制器使用單片機(jī)AT89C51，測(cè)溫傳感器使用 DS18B20，用 3 位共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 設(shè)計(jì) 任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)具有基于 DS1820 數(shù)字溫度傳感器的溫度檢測(cè)及顯示的系統(tǒng)。 DS18B20 測(cè)溫原理如圖 3 所示。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器 1 對(duì) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置