【正文】 0的ROM進(jìn)行尋址，地址符合的DS18B20才作出響應(yīng)，接收主機(jī)的命令，向主機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)換的溫度。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)IO口()模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令（初始化命令、ROM命令、RAM命令）給DS18B20，轉(zhuǎn)換完成之后單片機(jī)讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用12864LCD顯示各點(diǎn)的溫度。系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、傳感器電路、液晶顯示電路、鍵盤電路、報(bào)警電路、電源電路組成。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用方案二對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。方案二程序設(shè)計(jì)稍微復(fù)雜一些，但在電子競(jìng)賽期間我使用DS18B20做過(guò)溫度計(jì)，也調(diào)試過(guò)LCD，并且已經(jīng)用PROTEUS實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的仿真。它能在現(xiàn)場(chǎng)采集溫度數(shù)據(jù)，直接將溫度物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并以總線方式傳送到單片機(jī)，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)912位的數(shù)字式讀取方式，因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，可靠性更高，大大提高系統(tǒng)的抗干擾能力。如采用普通運(yùn)放則精度難以保證，而測(cè)量放大器價(jià)格較高，這樣會(huì)使系統(tǒng)成本升高。它控制雖然簡(jiǎn)單，成本低，但是后續(xù)電路復(fù)雜，且需要進(jìn)行溫度標(biāo)定。綜合模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器的性能指標(biāo)，以上兩個(gè)方案都能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 方案論證本設(shè)計(jì)要求測(cè)量的點(diǎn)數(shù)為4，測(cè)溫范圍為20℃～+80℃，℃。（5） 9～12位分辨率可調(diào)。（3） 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部接任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 基于數(shù)字溫度傳感器測(cè)量系統(tǒng)方案本課題采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測(cè)為測(cè)溫元件,它具有如下特點(diǎn):（1） 只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。（2）AD590的電源電壓范圍為4V～30V，電源電壓可在4V~6V范圍變化，電流單片機(jī)將溫度值進(jìn)行處理之后用LCD顯示 ，當(dāng)溫度值超過(guò)設(shè)置值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 基于模擬溫度傳感器設(shè)計(jì)方案該方案由單片機(jī)、模擬溫度傳感器AD590、運(yùn)算放大器、AD轉(zhuǎn)換器、44鍵盤、LCD顯示電路、集成功率放大器、報(bào)警器組成。其中硬件開發(fā)的難點(diǎn)在于各種元器件的選擇和使用，如各種電阻、電容等的選擇。主要研究DS18B20與單片機(jī)的通信協(xié)議、時(shí)序及一些C51通用程序等。（4） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。（3） 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用以AT89C51為核心的單片機(jī)系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、報(bào)警等功能。隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)在科技和生產(chǎn)各領(lǐng)域都取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，發(fā)展以溫度傳感器為載體的溫度測(cè)量技術(shù)具有重大意義。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段:傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；模擬集成溫度傳感器；數(shù)字溫度傳感器。（3） 本課題的研究可以使學(xué)生更好地掌握基于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，提高電子產(chǎn)品研發(fā)素質(zhì),增強(qiáng)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的能力。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，其目的在于：（1） 掌握數(shù)字溫度傳感器DS18B20的原理、性能、特點(diǎn)和使用方法，利用C51對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程。顯示數(shù)據(jù)每一秒刷新一次。本設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)測(cè)量的溫度的點(diǎn)數(shù)為4個(gè)，℃，測(cè)溫范圍為20℃～+80℃。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸相處理的功能器件，溫度傳感器的作用日益突出，成為自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)量測(cè)試中不可缺少的重要技術(shù)工具，其應(yīng)用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。煉油過(guò)程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分流才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品；沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類的品質(zhì)就沒(méi)有保障。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，在電力、化工、石油、冶金、機(jī)械制造、大型倉(cāng)儲(chǔ)室、實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)場(chǎng)塑料大棚甚至人們的居室里經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際的要求對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行控制。湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于DS18B20的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論………………………………………………………………1 課題來(lái)源…………………………………………………………………………2 課題研究的目的意義……………………………………………………………2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平………………………………………………………………2 課題研究?jī)?nèi)容……………………………………………………………………2第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)………………………………………………………2 基于模擬溫度傳感器設(shè)計(jì)方案…………………………………………………2 基于數(shù)字溫度傳感器設(shè)計(jì)方案…………………………………………………2 方案論證…………………………………………………………………………2第3章 電路設(shè)計(jì)………………………………………………………………2 工作原理…………………………………………………………………………2 DS18B20與單片機(jī)接口技術(shù)……………………………………………………2 DS18B20的引腳功能………………………………………………………2 DS18B20與單片機(jī)接口電路………………………………………………2 溫度寄存器格式和溫度/數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系…………………………………2 單片機(jī)對(duì)DS18B20的控制方法……………………………………………2 鍵盤電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2 行列式鍵盤與單片機(jī)接口電路……………………………………………2 鍵盤面板……………………………………………………………………2 顯示電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2 LCD引腳分布及功能………………………………………………………2 單片機(jī)與圖形液晶的接口電路……………………………………………2 報(bào)警電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2 電源電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2第4章 程序設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 系統(tǒng)資源分配……………………………………………………………………2 系統(tǒng)硬件資源分配…………………………………………………………2 系統(tǒng)軟件資源分配…………………………………………………………2 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2 主程序流程設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 DS18B20程序流程設(shè)計(jì)……………………………………………………2 顯示程序流程………………………………………………………………2 鍵盤程序程序流程…………………………………………………………2 程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………2 主程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………2 子程序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………2第5章 系統(tǒng)仿真………………………………………………………………2 PROTUES仿真環(huán)境介紹…………………………………………………………2 原理圖繪制………………………………………………………………………2 程序加載…………………………………………………………………………2 程序編譯……………………………………………………………………2 程序加載……………………………………………………………………2 系統(tǒng)仿真…………………………………………………………………………2 仿真結(jié)果分析……………………………………………………………………2第6章 PCB板設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 PCB板設(shè)計(jì)………………………………………………………………………2 PCB板面規(guī)劃……………………………………………………………2 PCB網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入…………………………………………………………2 PCB元件布局……………………………………………………………2 布線………………………………………………………………………2 原理圖繪制………………………………………………………………………2 PCB打印……………………………………………………………………2 PCB轉(zhuǎn)印……………………………………………………………………2 PCB蝕刻……………………………………………………………………2 PCB鉆孔……………………………………………………………………2 PCB板表面處理……………………………………………………………2結(jié)論……………………………………………………………………………1參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………1致謝……………………………………………………………………………1附錄……………………………………………………………………………1主要符號(hào)表湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒論 課題來(lái)源溫度是一個(gè)和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測(cè)量和控制的重要物理量，是國(guó)際單位制七個(gè)基本量之一，同時(shí)它也是一種最基本的環(huán)境參數(shù)。人民的生活與環(huán)境溫度息息相關(guān)，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行?？梢姡芯繙囟鹊臏y(cè)量具有重要的理論意義和推廣價(jià)值。本設(shè)計(jì)就是為了滿足人們?cè)谏钌a(chǎn)中對(duì)溫度測(cè)量系統(tǒng)方面的需求。采用液晶顯示溫度值和路數(shù)，顯示格式為:溫度的符號(hào)位,整數(shù)部分,小數(shù)部分,最后一位顯示℃。 課題研究的目的意義21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科技的進(jìn)步帶動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)也成為當(dāng)今科技的主流之一，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。（2） 本課題綜合了現(xiàn)代測(cè)控、電子信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域方方面面的知識(shí)，具有綜合性、科學(xué)性、代表性，可全面檢驗(yàn)和促進(jìn)學(xué)生的理論素養(yǎng)和工作能力。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首。目前，國(guó)際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，同時(shí)具有抑制串模干擾能力強(qiáng)、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 課題研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容如下：（1） 在廣泛查閱溫度檢測(cè)控制理論和方法、測(cè)溫技術(shù)和溫度控制技術(shù)等資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的控制要求及應(yīng)用領(lǐng)域完成對(duì)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)。（2） 研究比較各相關(guān)元器件的功能與特點(diǎn)，選擇合適的元器件。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括：溫度檢測(cè)、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理、顯示、鍵盤設(shè)定、報(bào)警電路等部分。本課題采用C語(yǔ)言，利用Keil編譯器進(jìn)行編程及調(diào)試。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分為硬件和軟件兩個(gè)方面。軟件開發(fā)的難點(diǎn)在于DS18B20的時(shí)序，如果時(shí)序不正確，將無(wú)法讀出正確的溫度值，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。本方案采用模擬溫度傳感器AD590作為測(cè)溫元件，傳感器將測(cè)量的溫度變換轉(zhuǎn)換成電流的變化，再通過(guò)模擬電路將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，使用運(yùn)算放大器交將信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，最后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送給單片機(jī)。 基于模擬溫度傳感器的測(cè)量系統(tǒng)方案本方案使用的測(cè)溫元件的性能指標(biāo)如下：（1）AD590的測(cè)溫范圍為﹣55℃～+150℃。變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。（3）輸出電阻為710MW。 （4）精度高，AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在﹣55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177。 集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便、溫度測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度0℃時(shí)輸出為0，溫度25℃。 基于數(shù)字溫度傳感器設(shè)計(jì)方案該方案使用了AT89C51單片機(jī)作為控制核心，以數(shù)字溫度傳感器DS18B20為溫度測(cè)量元件，采用多個(gè)溫度傳感器對(duì)各點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)44鍵盤對(duì)正常溫度的最大值進(jìn)行設(shè)置，顯示電路采用12864 LCD，使用LM386作為報(bào)警電路中的功率放大器。（2） 在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。（4） 測(cè)量溫度范圍在－55C到＋125C之間。（6） 內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。采用液晶顯示，同時(shí)顯示路數(shù)和溫度，每秒刷新1次顯示數(shù)據(jù)。方案一采用模擬溫度傳感器AD590，轉(zhuǎn)換結(jié)果需要經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器和AD轉(zhuǎn)換器傳送給處理器。集成溫度傳感器AD590輸出為電流，且輸出信號(hào)較弱，所以需要后續(xù)放大及A/D轉(zhuǎn)換電路。方案二采用了數(shù)字溫度傳感器DS18B20，改變了傳統(tǒng)溫度測(cè)量方法。DS18B20體積小、經(jīng)濟(jì)、使用方便靈活、測(cè)試精度高、較高的性能價(jià)格比，有CRC校驗(yàn)，系統(tǒng)簡(jiǎn)明直觀，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如:環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。因此，該方案完全具有可行性，同時(shí)體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上也有很大的優(yōu)勢(shì)。第3章 電路設(shè)計(jì)基于DS18B20多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)以AT89C51為核心器件，