数字式温度计的设计课程设计
数字式温度计的设计课程设计
数字式温度计的设计[摘要]随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标一，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的数字温度测量系统测温范围从-10℃到85℃，测量精度为±0.5度，并且采用LED显示。
该设计控制器使用单片AT89C2051，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管实现温度显示，能准确达到以上要求。
[关键词] 数字式温度计 DS18B20 AT89C2051 数码管The design of the digital thermometer[Abstract] With people’s living standard rises ceaselessly, undoubtedly SCM control is one of the goals of the people’s to pursue, but people demand more and more of it for modern job, scientific research, life, providing more convenient facilities that needs microcontroller tech- nology developing from several of all towards digital control system, intelligent control direction. The design of the digital temperature measuring system measuring ranges from minus 10 degrees Celsius to 85 degrees Celsius, the measurement accuracy is 0.5 degrees Celsius, and useing of LED direct reading . This design uses AT89C2051 as single-chip microcomputer controller,as temperature sensor DS18B20, and a total of 4 cathode tube to realize LED digital temperature display.So it can exactly reach the requirements.[KeyWords] Digital thermometer DS18B20 AT89C2051 Digital tube目录引言 (1)第1章总体方案设计 (2)1.1 温度测量系统设计方案 (2)1.2 显示部分设计方案 (2)1.3 总体设计框图 (2)第2章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块 (3)2.1.1 AT89C2051功能及特性 (4)2.1.2 单片机模块功能 (4)2.2 温度采集部分硬件 (6)2.2.1 温度传感器DS18B20 (6)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)2.3 显示部分电路设计 (10)2.4 设计实物图 (11)第3章系统软件部分设计 (12)3.1 主程序 (12)3.2 读出温度子程序 (12)3.3 温度转换命令子程序 (13)3.4 计算温度子程序 (14)3.5 显示数据刷新子程序 (14)3.6 程序代码 (15)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录电路图 (22)引言十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段，这个物理仪器几乎比任何其他仪器都得到更广泛的应用，现代的历史研究认为最早发明温度计的科学家是伽利略，他于1592年发明了最早的气体温度计，最早的液体温度计是荷兰科学家华伦海特制造出来。
数字温度计的课程设计
摘要本设计是单片机控制的数字温度计，随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，学校，工作，科研等各个领域，已经成为一种比较成熟，要求越来越高，需求越来越迫切的技术,由于世界经济的快速发展，经济竞争已经成为各国经济实力和综合国力的竞争，所以单片机已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
又因为温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用，为此我选择了设计一个数字温度计。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，基本范围-50℃~110℃，精度误差小于0. 5℃，LED数码直读显示可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
本设计以STC89C52单片机为核心，DS18B20数字式温度传感器为温度传感器，74HC573锁存器及数码管构成显示电路。
单片机控制DS18B20进行温度采集，在接收到DS18B20传回数据后进行处理，通过74HC573锁存器及数码管显示实时温度的动态显示。
由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。
关键词：数字温度计，单片机，DS18B20目录1 前言 (3)1.1 设计概述 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7)3.3 各单元模块的联接 (9)4 软件设计 (10)4.1 主要软件设计流程 (10)4.2 原理图的绘制与仿真 (10)4.3 单片机程序的调试与编译 (11)5 系统调试 (14)5.1 系统单片机程序的调试 (14)5.2 系统电路的调试 (14)6 系统功能、指标参数 (15)6.1 系统能实现的功能 (15)6.2 系统功能及指标参数分析 (15)7 总结与体会 (16)8 参考文献 (16)附录1：数字温度计的电路原理图附录2：DS18B20测温子程序1前言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
数字温度计设计课程设计范本
数字温度计设计课程设计范本
设计题目：数字温度计设计
设计目的：通过设计数字温度计，学习数字电路设计基础知识，掌握数字温度计的设计方法和实现过程。
设计要求：
1.温度测量范围：-40℃ ~ 120℃；
2.温度分辨率：0.1℃；
3.显示方式：7段LED数码管显示，至少显示4位数字，其中小
数点占据一位；
4.温度传感器：使用DS18B20数字温度传感器；
5.显示方式：采用共阴极数码管，使用74HC595锁存器进行驱动，
使用AT89C51单片机进行控制；
6.设计过程：包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件设计
包括电路原理图设计和PCB板设计，软件设计包括单片机程序
设计和烧录。
设计步骤：
1.硬件设计
1）根据DS18B20数字温度传感器的特性，设计传感器电路，包括电源电路和传感器接口电路。
2）根据温度范围和分辨率要求，设计ADC电路，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
3）设计数码管驱动电路，使用74HC595锁存器进行驱动。
4）设计单片机接口电路，将数字信号传输到单片机，实现温度数据的处理和显示。
5）根据硬件设计结果，绘制电路原理图和PCB板图。
2.软件设计
1）根据硬件设计结果，编写单片机程序，实现温度数据的读取、处理和显示。
2）使用Keil C51软件进行编程和调试。
3）将程序烧录到单片机中。
4）进行系统测试和调试，确保数字温度计的正常工作。
设计结果：
1.电路原理图和PCB板图。
2.单片机程序。
3.数字温度计实物。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计任务设计一个具有特定功能的数字温度计。
1.2 功能要求说明该数字温度计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。
测量温度范围0℃～99℃，测量精度小数点后两位，可以通过开始和结束键控制数字温度计的工作状态。
1.3 总体方案介绍及工作原理说明1.3.1 总体方案介绍利用单片机AT89S52单片机作为本系统的中控模块。
单片机可把DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到数码管显示模块，实现温度显示。
数码管显示模块为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示出来,。
在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
1.3.2 工作原理说明利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值，进行转换的特性，模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值，然后送到单片机中进行数据处理，并与设置的温度报警限比较，超过限度后通过扬声器报警。
同时处理后的数据送到LED中显示。
本课题以是AT89S52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统，系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等组成。
系统框图主要由主控制器、单片机复位、报警按键设置、时钟振荡、LED显示、温度传感器组成。
系统框图如图1所示。
AT89S52按键输入电路时钟电路、复位电路报警电路驱动电路显示电路测温电路拓展口图1 系统基本方框图2 硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍该数字温度计主要由单片机最小系统、独立式键盘模块、LED显示电路模块、蜂鸣电路模块和DS18B20测温模块组成。
各模块的功能如下：（1）单片机最小系统由AT89S52单片机、时钟电路和复位电路构成。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
时钟电路由一个12MHz的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和分频电路。
数字温度计课设
数字温度计一、设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。
具体要求如下：1、测量范围0～200度。
2、测量精度0.1度。
3、4位LED数码管显示。
4、温度超过40度报警。
二、总体设计1、原理图2、具体电路设计利用温度传感器采集周围的温度变化，产生电压，通过对采样得到的电压处理，传输到A/D转换器将模拟量转化成数字量，最后由LED显示器显示温度。
（1）温度传感器设计LM34具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度成线性比例关系，并且无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。
很适合本次设计要求，以下是LM34芯片介绍1）工作电压：直流4～30V；2）工作电流：小于133μA3）输出电压：+6V～-1.0V4）输出阻抗：1mA 负载时0.1Ω；5）精度：0.5℃精度；6）比例因数：线性+10.0mV/℃； 7）非线性值：±1/4℃；8) 测温范围：-50~300℃ （2） 电压采样设计采用电阻分压原理，使得采集到的电压符合A/D 芯片的工作要求，并且要考虑到温度与电压成线性关系，用两个电阻进行分压使得输入A/D 电压为温度传感器的电压的1/10，输入A/D 芯片电压为图中A 、B 两点电压。
（3） A/D 转换设计TC7107是一种高性能、低功耗的三位半A\D 转换器，同时包含有七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟系统。
直接驱动共阳极数码管显示。
以下是TC7107引脚图1）工作电压：±5V ； 2）供电电流：小于1.8mA 3）噪声：典型值15uV 4）输入端漏电流：小于10pA 5）模拟公共端电压：2.7~3.35V功能介绍1端：V+ =5V ，电源正端。
26端：V- =﹣5V ，电源负端。
19端：AB4，千位数笔段驱动输出端，由于213位的计数满量程显示为“1999”，所以AB4输出端应接千位数显示器显示“1”字的b 和c 笔段。
数字温度计课程设计
数字温度计课程设计一、引言本文档旨在设计一门名为“数字温度计”的课程，旨在教授学生如何设计并制作一个简单的数字温度计。
通过这门课程，学生将了解温度的概念、温度测量的原理，并通过实践操作来设计、制作和调试一个数字温度计原型。
二、课程大纲1. 课程简介在本节课中，我们将介绍本门课程的内容、目标和教学方法。
2. 温度的概念和单位这一节课中，我们将学习温度的基本概念，温度的不同单位以及它们之间的转换关系。
3. 温度测量的原理在本节课中，我们将讲解温度测量的一些基本原理，包括使用热敏电阻、红外线传感器和半导体温度传感器等。
4. 温度传感器的选择和使用这节课我们将学习如何选择合适的温度传感器，并了解它们的使用方法和注意事项。
5. 数字温度计的设计与制作在本节课中，我们将介绍数字温度计的基本原理和电路设计。
学生们将分组进行设计并制作一个数字温度计原型。
6. 数字温度计的调试和应用这节课中，学生需要将制作好的数字温度计原型进行调试，并学习如何将其应用到实际生活中。
7. 课程总结和展望在最后一节课中，我们将对整个课程进行总结，并展望学生们在将来可以进一步深入研究的方向。
三、教学方法本门课程采用以下教学方法：1.授课：教师将通过讲解的方式，将温度概念、温度测量原理等知识传达给学生。
2.实验：学生将参与到温度计设计与制作的实验中，通过实际操作来理解概念和原理。
3.小组讨论：学生将分组进行温度计设计的讨论和合作，提高团队合作和问题解决能力。
4.实际应用：学生将通过调试和应用数字温度计原型，加深对温度测量的理解和实践能力。
四、课程评估本门课程的评估主要分为以下几个方面：1.实验成果：学生根据实验设计制作的数字温度计原型的质量和完成情况。
2.调试和应用：学生能否成功调试数字温度计原型，并将其应用到实际生活中。
3.报告和展示：学生需要撰写相关实验报告，并进行课程展示，展示他们的学习成果和理解。
五、参考资料以下是一些参考资料，供学生们深入了解和学习：1.电子技术基础教程2.温度传感器原理与应用3.温度计原理与设计以上是对《数字温度计课程设计》的简要说明，希望这门课程能够为学生们提供实践操作和实际应用的机会，帮助他们更深入地理解温度测量的原理与方法，培养他们的实践能力和问题解决能力。
数字温度计课程设计报告
一．数字温度计的总体方案设计根据系统设计的功能，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力来测量、显示温度数值。
初步确定设计系统由单片机主控模块、测温模块、显示模块共3个模块组成，电路系统框图如图所示。
图系统基本方框图对于单片机的选择，如果用8051系列，由于它没有内部RAM，系统又需要一定的内存存储数据。
AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS 8位的单片机，片内含8k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，功能强大的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
而AT89S52与AT89C51相比，外型管脚完全相同，AT89C51的HEX程序无须任何转换可直接在AT89S52运行，且AT89S52比AT89C51新增了一些功能，相比较后，在本设计中选用AT89S52更能很好的实现温度计控制功能。
测温电路可以使用热敏电阻之类的器件，利用其感温效应，将被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据处理。
但是这种感温电路比较复杂，且采用热敏电阻精度低，重复性、可靠性都比较差。
如果采用温度传感器DS18B20可以减少外部硬件电路，而且可以很容易直接读取被测温度值，进而转换，且成本低、易使用，可以很好的满足设计要求。
所以本文采用传感器DS18B20代替传统的测温电路。
温度的显示可以采用LED数码管来显示，LED亮度高、醒目，但是电路复杂，占用资源多且信息量小。
而采用液晶显示器有明显的优点：工作电流比LED小几个数量级，功耗低；尺寸小，厚度约为LED的1/3；字迹清晰、美观、使人舒服；寿命长，使用方便，可得性强。
故本设计采用LCD来显示温度。
二、系统器件的具体选择单片机的选择本次设计采用的是单片机AT89C52。
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
ds18b20数字温度计课程设计
ds18b20数字温度计课程设计ds18b20数字温度计课程设计一、实验目的1、了解ds18b20数字温度计的原理；2、掌握使用单总线、多总线的ds18b20数字温度计的读取方法；3、学会程序设计，编写读取ds18b20数字温度计的程序；二、实验内容1、ds18b20原理介绍和使用指南；2、单总线ds18b20的读取；3、多总线ds18b20的读取；4、ds18b20数字温度计的程序设计。
三、实验准备1、ds18b20数字温度计一个；2、STC89C52单片机一个；3、74HC00芯片一个；4、基础模块一个；5、阻值电阻一块；6、按键一个；7、LED一个；四、实验步骤1、了解ds18b20的原理（1）ds18b20原理介绍：ds18b20是一款以串行通信方式完成温度采集的高精度热敏电阻，具有自带的识别码，可以同时读取多个ds18b20，具有低功耗，精度高，测量范围广等优点。
（2）ds18b20使用指南：ds18b20使用一根数据线进行通信，将这根数据线接到单片机的数据口即可，用来接收和发送数据。
2、单总线ds18b20的读取（1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效；（2）实验程序编写：编写读取单总线ds18b20的程序，实现单总线ds18b20数字温度计的读取；3、多总线ds18b20的读取（1）实验环境搭建：将多个ds18b20数字温度计使用同一个总线接到单片机的数据口上，并将电阻接入，使电路有效；（2）实验程序编写：编写读取多总线ds18b20的程序，实现多总线ds18b20数字温度计的读取；4、ds18b20数字温度计的程序设计（1）实验环境搭建：将ds18b20数字温度计接到单片机的数据口上，并将电阻、按键、LED等电子元件接入，使电路有效；（2）实验程序编写：编写ds18b20数字温度计的程序，实现读取ds18b20数字温度计的功能，并将按键控制LED亮灭，根据温度读取值判断LED是否亮起。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程设计说明书课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：数字式温度计的设计学院名称：电气信息学院专业班级：15电力（3）班学生学号：*************名：**学生成绩：***师：***课程设计时间：2017.10.30 至2017.11.5格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。
（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。
（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。
（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。
（5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。
（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。
（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。
页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。
（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。
（9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2……；图1.2、图1.2……；公式（1.1）、公式（1.2）。
课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求(一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根据所选课题的具体设计要求来填写此栏）1. 用DS18B20设计一款能够显示当前温度值的温度计；2. 通过切换按钮可以切换华氏度和摄氏度显示；3. 测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。
(二)基本要求1.有硬件结构图、电路图及文字说明；2.有程序设计的分析、思路说明；3.有程序流程框图、程序代码及注释说明；4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus软件中仿真模拟）；5.有程序运行结果的截屏图片。
二、进度安排第9周，10.30～11.51） 10.30 题目分析，文献查阅2） 10.31 方案比较，确定设计方案3） 10.31~11.1 硬件电路设计4） 11.2~11.4 程序设计，程序调试，系统联调，系统改进5） 11.5 课程设计说明书撰写三、参考资料或参考文献1. 林立，张俊亮. 单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C [M].北京：电子工业出版社,20132. 张毅刚，彭喜元. 单片机原理与应用设计[M]. 北京：电子工业出版社,20083. 马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计(第5版) [M].北京：北京航空航天大学出版社,20134. 孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用.东南大学出版社5. 楼然苗.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社.2002.本科生课程设计成绩评定表目录第一章引言 (1)第二章设计任务与要求 (2)第三章设计方案 (2)表3.1 设计方案 (2)1. 采集与放大 (2)2. 数模转换 (3)3. 数码显示 (3)第四章设计电路与原理 (4)1. 温度传感器原理 (4)图4.1 DS18B20内部结构 (4)图4.2 64位ROM的结构 (5)2. AT89C52的介绍 (6)图4.3 AT89C52引脚图 (7)3. 数码管 (8)4. 结构原理图 (9)5. 程序 (10)第五章电路的组装与调试 (15)第六章设计心得 (16)第一章引言随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同种类的传感器，可实现诸如电压、湿度、温度、速度、硬度、压力等的物理量的测量。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程。
当今信息化时代展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。
传感器是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制的主要环节，是现代信息产业的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。
可见理解和撑握传感器的知识与技术有着其极重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器随着温度而引起的物理参数变化有：膨胀，电阻，电容，电动势，磁性能，频率，光学特性及热噪声等等。
温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。
对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来，但是传感器所采集的信息是模拟的信号，并且信号是非常微小的，需要用放大器进行放大。
模拟信号不能直接用数字仪器直接显示，通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量，在通过数码管进行显示。
有些可以直接与单片机链接。
数码管有共阳极与共阴极两类，本次设计采用的是共阴极的七段数码管。
第二章设计任务与要求1.设计任务：设计一数字温度计，将测量的温度值转换为数字量并显示出来，即将收集的模拟的信号转换成数字信号。
2.设计要求：必须选择一个温度传感器，并且所设计的数字温度计测量的范围为0-100℃,采用数模转换（单片机除外），LED数码管进行数字显示。
第三章 设计方案设计方案主要包括温度的采集与信号的放大，数模转换，数码显示三部分。
表3.1 设计方案1. 采集与放大温度的改变会影响一些电阻的阻值，温度传感器是通过物体随温度变化而变化的特性来测量的。
一般采用阻值的变化与温度的变化有线性关系的电阻来采集温度，最后通过阻值的变化来反映出温度。
Pt100铂热电阻与温度之间存在着线性的关系，通过阻值的变化可以得到对应的温度。
有些是采用热电偶的方式，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成。
热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
2. 数模转换温度的改变会影响一些电阻的阻值，温度传感器是通过物体随温度变化而变化的特性来测量的。
一般采用阻值的变化与温度的变化有线性关系的电阻来采集温度，最后通过阻值的变化来反映出温度。
Pt100铂热电阻与温度之间存在着线性的关系，通过阻值的变化可以得到对应的温度。
有些是采用热电偶的方式，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成。
热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
本次课程设计主要用LM35,温度传感器，它能集温度的采集与放大于一身的传感器，而且采用LM35的电路比较简单，于其内部已将采集的信号进行放大。
3. 数码显示数码显示就是将TC7107转换成的数字信号进行显示。
一般数码管有共阳极与共阴极两类，共阳与共阴的只要区别就是其公共端是接阳极还是接阴极，如果接阴极就为共阴极，反之为共阳极。
数码管根据不同的信号显示不同的值，但是一个数码管只能显示0—9还有负号与小数点。
0—9的显示主要是其a-g 管脚的组合显示。
第四章设计电路与原理1.温度传感器原理DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，线路简单，在一根通信线上，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20是美国DALLAS公司新推出的一种可组网数字式温度传感器，与DS1820相似，DS18B20也能够直接读取被测物体的温度值。
但是与DS1820相比，DS18B20的功能更强大些。
它体积小，电压适用范围宽（3~5V），用户还可以通过编程实现9~12位的温度读数，即具有可调的温度分辨率，因此它的实用性和可靠性比同类产品更高。
DS18B20内部结构如图4.1所示，主要由4部分组成：温度传感器、64位ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TI、配置寄存器。
由图4.1可见，DS18B20只有一个数据输入输出口，属于单总线专用芯片之一。
DS18B20工作时被测温度值直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。
其内部采用在线温度测量技术，测量范围为55~125°C，在-10~85℃时，精度为±0.5°C。
每个DS18B20在出厂时都已具有唯一的64位序列号，因此一条总线上可以同时挂接多个DS18B20，而不会出现混乱现象。
另外用户还可自设定非易失性温度报警上下限值TH和TL（掉电后依然保存）。
DS18B20在完成温度变换后，所测温度值将自动与存储在TH和TL内的触发值相比较，如果测温结果高于TH或低于TL， DS18B20内部的告警标志就会被置位，表示温值超出了测量范围，同时还有报警搜索命令识别出温度超限的DS18B20。
图4.1 DS18B20内部结构64位闪存ROM的结构如图4.2所示8b检验CLC48b序列号8b工厂代码（10H）MSB LSB MSB LSB MSB LSB图4.2 64位ROM的结构首先是8位的产品单线系列编码，接着是每个器件的唯一的序号，共有48位，最重要的8位是前面56位的CRC校验码（循环冗余校验码），这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
非易失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写人用户报警上下限。
DS18B20的内部测温电路框图如图4.2所示，图中低温度系数振荡器的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数振荡器随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。
图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置人减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到。
时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装人，减法计数器1重新开始对低温度系数振荡器产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图4.2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
图4.2 DS18B20的内部测温电路框图由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。