基于DS18B20组成的三路测温系统

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基于DS18B20组成的三路测温系统

所 属 系 电气学院 专 业 应用电子技术 学 号 123xxxxxxxxxx 姓 名 xxx 指导教师 xxxx 起讫日期 2015.4 --- 2015.5

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摘要：随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产

品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时有温度传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时作出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。

本课题以AT89C52单片机系统为核心，能对多点温度进行实时巡检。DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松的组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。

关键词：DS18B20；多点测温；单片机；LCD1602

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目录

摘要

第一章 绪论................................................................................................................I 第二章 方案设计........................................................................................................II 2.1 方案设计...........................................................................................................II 第三章 硬件设计 ...................................................................................................... III 3.1 STC89C52单片机简介.....................................................................................III 3.2 DS18B20介绍...................................................................................................IV

3.2.1 DS18B20的特点..........................................................................................................IV 3.2.2 DS18B20的结构........................................................................................................VIII

3.3 DS18B20测温原理........................................................................................VIII 3.4 DS18B20测温流程.........................................................................................IX 3.5 系统电路设计.................................................................................................X 3.6 显示电路设计.................................................................................................X 3.7 三点测温电路设计.........................................................................................XI 3.8 电路原理图.....................................................................................................XII 第四章 软件设计 .................................................................................................... XIII 4.1 总体程序图 ......................................................................................................................XIV 4.2 温度转换程序.................................................................................................XIV 总结............................................................................................................................XV 参考文献 ................................................................................................................... XV 致谢............................................................................................................................XV 附录...........................................................................................................................XVI

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第一章 绪论

随着科学技术的不断进步与发展，温度控制在工业控制、电子测温计、医疗仪器、家用电器等各种温度控制系统中广泛应用，且由过去的单点测量向多测量发展。目前温度传感器有模拟和数字两类传感器，为了克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A／D转换器的弊端，大多数多点测温控制系统采用数字传感器，并大大方便了系统的设计。比较有代表性的数字温度传感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635、SMT160-30等。

在传统的温度测量系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如引线误差补偿、多点测量中的切换误差和信号调理电路的误差等问题；而其中某一环节处理不当，就可能造成整个系统性能的下降。随着现代科学技术的飞速发展，特别是大规模集成电路设计技术的发展，微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/0端口即可完成与微处理器的通信；在-10～+85℃ 温度范围内具有?0．5℃ 精度；用户可编程设定9～12位的分辨率。以上特性使得DS18B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。

本课题主要是实现对温度进行多点同时测量并准确显示。整个系统由单片机控制，要能够接收DS18B20温度传感器的数据并显示出来，可以从键盘输入命令，系统根据命令，选择对应的传感器，并由LCD1602进行温度实时显示。设计一种合理、可行的单片机监控软件，完成多点测量和显示的任务，并编写硬件底层驱动程序。

利用STC89C52单片机设计一个能够对不同环境多点温度同时进行测量的系统。该系统能够同时对多个点的温度进行测量采集，通过LCD1602进行实时显示。

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第二章 方案设计

DS18B20一对一连接方案，就是一个I/O口连接一个DS18B20，这种方案虽然占用单片机的三个I/O口，但采用这种方案大大的简化了编程难度，缩短了设计周期，同时也能保证系统的稳定，方案一的框图如图2.1所示。

DS18B20 - STC89C52 单片机 DS18B20

DS18B20

图2.1. DS18B20多I/O口连接方案

LCD1602 键盘选择

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