【正文】 microputer and its interface and integrated single bus temperature sensor DS18B20 to build a high precision temperature measurement and display system for lady, and through the switch temperature upper limit position, the design of the circuit is simple, easy to realize.Key words: single chip microputer。 A/D transform。目前溫度測量系統(tǒng)種類繁多，功能參差不齊。過去多采用常規(guī)的模擬調(diào)節(jié)器對溫度進(jìn)行控制，具有純滯后、非線性等特點。溫度控制，在工業(yè)自動化控制中占有非常重要的地位。將單片機(jī)控制方法運用到溫度控制系統(tǒng)中，可以克服溫度控制系統(tǒng)中存在的嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，同時在提高采樣頻率的基礎(chǔ)上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。單隨之而來的時巨額的成本。所以用成本低廉的單片機(jī)控制小型，而又不是很復(fù)雜，不需要大量復(fù)雜運算運算的系統(tǒng)中時非常適合的。隨著電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在高集成度，高精度，低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展，伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)有了更高的飛躍。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。通過此課題的設(shè)計，熟悉單片機(jī)C語言的應(yīng)用，掌握單片機(jī)控制的一般方法和處理問題的思路，特別是一些常用的技術(shù)手段，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，積累設(shè)計經(jīng)驗，開拓思維空間，全面提高個人的綜合能力。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個方面，但溫度控制一直是一個未開發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個實際問題。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，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)的工藝過程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。因此，各行各業(yè)對溫度控制的要求都越來越高。單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測和溫度控制。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制。針對此問題，本系統(tǒng)設(shè)計的目的是實現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實用又廉價的控制系統(tǒng)。），而且能把測量的溫度傳送到單片機(jī)上顯示，不僅能精確測量被測系統(tǒng)的溫度，而且能數(shù)字顯示溫度大小，具有動態(tài)顯示、性能穩(wěn)定，控制精度高等特點1． 設(shè)計目的： 本設(shè)計的內(nèi)容是溫度測試控制系統(tǒng)，控制對象是溫度。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實在很多場所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。 本設(shè)計是對溫度進(jìn)行實時監(jiān)測與控制，設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時，系統(tǒng)自動啟動加熱繼電器加溫，使溫度上升，同時綠燈亮。當(dāng)溫度下降到上限溫度以下時，停止降溫。數(shù)碼管即時顯示溫度，精確到小數(shù)點一位。： 第二章 傳感器調(diào)研在本文中，要運用到溫度傳感器，而且是高精度的、誤差只能在177。在4 V至30 V電源電壓范圍內(nèi)，該器件可充當(dāng)一個高阻抗、恒流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系數(shù)為1 amp。A/K。C) amp。A電流。C以下、目前采用傳統(tǒng)電氣溫度傳感器的任何溫度檢測應(yīng)用。應(yīng)用AD590時，無需線性化電路、精密電壓放大器、電阻測量電路和冷結(jié)補(bǔ)償。AD590可以裸片形式提供，適合受保護(hù)環(huán)境下的混合電路和快速溫度測量。它提供高阻抗電流輸出，對長線路上的壓降不敏感。這種輸出特性還便于AD590實現(xiàn)多路復(fù)用：輸出電流可以通過一個CMOS多路復(fù)用器切換，或者電源電壓可以通過一個邏輯門輸出切換。AD590的測溫范圍為55℃～+150℃。電源電壓可在4V~6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。輸出電阻為710MW。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。 DS1612簡介：DS1612是美國達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS數(shù)字式溫度傳感器。它可測量的溫度范圍為55℃~+125℃，在0℃~+70℃范圍內(nèi)，測量精度為177。DS1612同外部電路的控制信號和數(shù)據(jù)的通信是通過雙向總線來實現(xiàn)的，有CPU生成串行時鐘脈沖（SCL），SDA是雙向數(shù)據(jù)線。通過設(shè)定寄存器來設(shè)置工作方式，并對工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。20PIN TSSOP封裝引腳圖DS1612內(nèi)部方框圖 DS18B20簡介：DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。 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?qū)懭隓S18B20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。 DS18B20的主要特性：（1） 獨特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時僅需要一條口線即 可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 （3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： V。 ℃。（6） 用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值。 （8） 負(fù)壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。（1） 初始化：單片機(jī)將數(shù)據(jù)線的電平拉低480~960us后釋放，等待15~60us, 單總線器件即可輸出一持續(xù)60~240us的低電平(存在脈沖)單片機(jī)收到此應(yīng)答后即可進(jìn)行操作。寫時序開始后，DS18B20在15us~60us期間從數(shù)據(jù)線上采樣。兩個獨立的時序間至少需要1us的恢復(fù)時間(拉高總線電平)。此時，主機(jī)將數(shù)據(jù)線的電平從高拉到低使讀時序被初始化。第三章 設(shè)計模塊器件比較、選型根據(jù)上面幾種傳感器的介紹中，我們可以選出我們設(shè)計中要用到的溫度傳感器，下面我們從以下幾點來選擇傳感器類型：傳感器的選型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。DS1612它可測量的溫度范圍為在0℃~+70℃范圍內(nèi)，測量精度為177。 C至+125 ℃，精度可達(dá)177。注意R的阻值不能取得太大，以保證AD590兩端電壓不低于3V。DS1612：在芯片上分別設(shè)置了一個振蕩頻率溫度系數(shù)較大的振蕩器（OSC1）和一個溫度系數(shù)較小的振蕩器（OSC2）。DS18B20采用一線通信接口。描述該DS18B20的數(shù)字溫度計提供9至12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù)。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。價格比較：AD590單價：165。DS18B20單價：165。3. 2 單片機(jī)的選用針對一定的用途，恰當(dāng)?shù)倪x擇所使用的單片機(jī)是十分重要。目前，市面上的單片機(jī)不僅種類繁多，而且在性能方面也各有不同。選擇DIP封裝在搭建實驗電路時會更加方便一些；5　 芯片工作溫度范圍符合工業(yè)級、軍品級還是商業(yè)級，如果涉及戶外產(chǎn)品，必須選用工業(yè)級芯片；6　 單片機(jī)的工作電壓范圍，例如設(shè)計電視機(jī)遙控器時，使用2節(jié)干電池供電，~；7　 單片機(jī)的抗干擾性能好；8　 編程器以及仿真器的價格，單片機(jī)開發(fā)是否支持高級語言以及編程環(huán)境要好用易學(xué)；9　 供貨渠道是否暢通，價格是否低廉，是否具有良好的技術(shù)服務(wù)支持。 單片機(jī)選型本系統(tǒng)選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89溪流單片機(jī)中的AT89C52，AT89C52單片機(jī)是一種新型的低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令溪流和引腳完全兼容。第4章 設(shè)計方案主控模塊電路由ST89C52單片機(jī)、溫度采集、數(shù)碼管顯示、溫度控制、外部時鐘電路、復(fù)位電路、PL2303下載。 方案二考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計要求。，它由三部分組成:①控制部分主芯片采用單片機(jī)AT89S52；②顯示部分采用4位LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描方式實現(xiàn)溫度顯示；③溫度采集部分采用DS18B20溫度傳感器。在整個過程中，溫度始終都能得以顯示。這一部分主要完成對溫度信號的采集和轉(zhuǎn)換工作，由DS18B20數(shù)字溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分組成。此部分只用到DS18B20和單片機(jī)，硬件很簡單。本設(shè)計采用外部電源供電方式，外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待15～60微秒左右后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，CPU主收到此信號表示復(fù)位成功。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。接著主機(jī)釋放總線，延時15～60us，并進(jìn)入接受模式，以產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，若為低電平，再延時480us。所有寫時序至少需要60us，且在2次獨立的寫時序之間至少需要1us的恢復(fù)時間，都是以總線拉低開始。寫0時序，主機(jī)輸出低電平，延時60us，然后釋放總線，延時2us。所有讀時序至少需要60us，且在2次獨立的讀時序之間至少需要1us的恢復(fù)時間。主機(jī)在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起始后的15u