基于DS18B20的多点智能温测系统

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基于ds18b20的多点测温系统(终稿)

基于ds18b20的多点测温系统(终稿)

编号:06023079河南大学2010届本科毕业论文基于DS18B20的多点测温系统Based on the chip DS18B20 multi-point temperaturemeasuring system论文作者姓名:阙艳红作者学号:06023079所在学院:计算机与信息工程学院所学专业:自动化导师姓名职称:金勇 (副教授)论文完成时间:2010年5月20日2010年5月20日河南大学2010届毕业论文(设计、创作)开题报告(由学生本人认真填写)河南大学2010届毕业论文(设计、创作)任务书指导教师签名2009年12 月8 日河南大学2010届毕业设计(论文、创作)中期检查表河南大学2010届毕业论文(设计、创作)综合成绩表(一)学院名称:计算机与信息工程学院此表由教师填写河南大学2010届毕业论文(设计、创作)综合成绩表(二)备注:一、论文的质量评定,应包括对论文的语言表达、结构层次、逻辑性理论分析、设计计算、分析和概括能力及在论文中是否有新的见解或创新性成果等做出评价。

从论文来看学生掌握本专业基础理论和基本技能的程度。

二、成绩评定采用结构评分法,即由指导教师、评阅教师和答辩委员会分别给分(以百分计),评阅教师得分乘以20%加上指导教师得分乘以20%加上答辩委员会得分乘以60%即综合成绩。

评估等级按优、良、中、差划分,优90-100分;良76-89分;中60-75分;差60分以下。

三、评分由专业教研室或院组织专门评分小组(不少于5人),根据指导教师和答辩委员会意见决定每个学生的分数,在有争议时,应由答辩委员会进行表决。

四、毕业论文答辩工作结束后,各院应于6月20日前向教务处推荐优秀论文以汇编成册,推荐的篇数为按当年学院毕业生人数的1.5%篇。

五、各院亦可根据本专业的不同情况,制定相应的具有自己特色的内容。

须报教务处备案。

六、书写格式要求:1、目录;2、内容提要须书写200左右汉字,开题报告(文科除外)的内容要根据不同专业的课题任务要求,阐述查阅文献、文案论证、解题思路、工作步骤等;3、正文(含引言、结论等);4、参考文献(或资料)河南大学本科生毕业论文(设计、创作)承诺书说明:学生毕业论文(设计、创作)如有保密等要求,请在备注中明确,承诺内容第2条即以备注为准。

基于DS18B20的多点温度测量系统(毕业设计)

基于DS18B20的多点温度测量系统(毕业设计)

目录中文摘要 (III)英文摘要......................................................................................................... I V 1 绪论. (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究的目的意义 (1)1.3国内外现状及水平 (2)1.4课题研究内容 (2)2 系统方案设计 (3)2.1基于模拟温度传感器设计方案 (3)2.2基于数字温度传感器设计方案 (4)2.3方案论证 (4)3 电路设计 (6)3.1工作原理 (6)3.2DS18B20与单片机接口技术 (7)3.3键盘电路设计 (14)3.4显示电路设计 (15)3.5报警电路设计 (16)3.6电源电路设计 (17)4 程序设计 (18)4.1系统资源分配 (18)4.2系统流程设计 (18)4.3程序设计 (24)5 系统仿真 (34)5.1PROTEUS仿真环境介绍 (34)5.2原理图绘制 (35)5.3程序加载 (35)5.4系统仿真 (36)5.5仿真结果分析 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

6 PCB板设计 (39)6.1PCB板设计 (39)6.2PCB板制作 (42)总结 (45)参考文献 (46)附录系统电路图、程序与元件清单 (47)致谢 (51)本设计系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。

DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心,智能温度传感DS18B20为控制对象,运用C语言编程实现系统的各种功能。

该系统由单片机最小系统、传感器电路、报警电路、LCD显示电路、行列式键盘电路、电源电路六大部分组成。

基于DS18B20_的温度测量报警系统

基于DS18B20_的温度测量报警系统

0 引言温度测量方法较多,根据温度传感器的使用方式,通常可以把温度测量方法分为接触式法测温法和非接触式法测温法。

热敏电阻是最常用的接触式测温法之一,其广泛应用于工农业生产中。

传统的热敏电阻传感器需要搭配测量电路和其他电路进行信号处理,导致其可靠性、准确度和精确度降低[1]。

针对上述问题,美国DALLAS公司新推出了一种新型数字温度传感器-DS18B20,它具有功耗低、抗干扰能力强等优点[2]。

该文介绍了一种以DS18B20数字传感器和AT89C51系列单片机为核心的环境温度测量报警系统,该系统不仅可以实时测量温度,而且还可以根据用户需要,当环境温度出现异常时进行报警提醒。

同时,测得的温度数据会实时显示在输出设备上,为用户提供实时温度。

其硬件部分主要包括时钟电源电路、数码管显示电路、温度测量报警电路以及独立开关按键电路,软件部分主要包括独立按键触发检测程序、温度异常判决程序。

该系统结构简单、成本较低且抗干扰能力极高,可以应用于农业种植温室室温监测等场景,帮助相关产业提高工作效率,降低建设和维护所需的成本。

1 理论及方案设计DS18B20模块是一款由美国DALLAS半导体公司设计的数字温度传感器,它具有成本低廉、传输高效以及电路简单的特点。

该模块工作电压范围宽(3.0 V~5.5 V),并且当电源反接时不会立即烧毁。

DS18B20模块具有4种工作模式,对应4种不同的分辨率和转换时间。

通过改变配置寄存器中的R1位和R0位(R0\R1是配置寄存器中的2个数位)可以对DS18B20模块的工作模式进行设置,不同模式的工作参数见表1。

表1 工作效率参考数据分辨率/位最高转换时间/ms R1R0 993.750010187.500111375.001012750.0011整个测温系统分为的4个板块(如图1所示),通过与AT89C51系列单片机进行交互,共同完成环境温度监测报警工作。

时钟和电源为整个系统提供工作环境,独立按键可以帮助用户设置温度的上、下限,DS18B20模块将测得的实时温度发送给单片机,单片机将数据输出至显示模块(反馈给用户)。

基于DS18B20的温度测量系统设计

基于DS18B20的温度测量系统设计

基于DS18B20的温度测量系统设计概述:DS18B20是一种数字温度传感器,具有精确度高、稳定性好、尺寸小等特点。

本文将基于DS18B20设计一个温度测量系统,主要包括硬件设计和软件设计两部分内容。

硬件设计:1.传感器模块:DS18B20传感器模块包括一个温度传感器和一个数字转换芯片。

传感器模块通过串行总线与主控设备进行通信,并提供温度数据。

2.单片机:选择一种适合的单片机作为主控设备,负责与传感器模块通信,并实现相关功能。

3.显示模块:通过液晶显示屏或数码管等模块,将测量到的温度实时显示出来。

4.电源模块:为系统提供稳定的直流电源,使系统能够正常工作。

软件设计:1.通信协议:将单片机与传感器模块之间的通信协议设置为1-Wire协议,该协议简单易实现,并且可以同时连接多个传感器。

2.初始化:在系统启动时,初始化单片机与传感器模块之间的通信,并对传感器模块进行必要的设置,如分辨率、精确度等。

3.数据读取:通过1-Wire协议,单片机向传感器模块发送读取温度的指令,传感器模块将温度数据以数字形式返回给单片机。

4.数据处理:单片机接收到温度数据后,进行相应的数据处理,可以进行单位转换、滤波处理等。

5.数据显示:将处理后的温度数据通过显示模块实时显示出来。

系统应用:1.工业自动化:用于监测生产设备的温度,实现设备状态监控和预警功能。

2.室内温控:通过与空调系统或暖气系统的连接,实现室内温度的精确控制。

3.热管理:用于监测电子设备或电路板的温度,保证设备运行时的稳定性和散热效果。

总结:基于DS18B20的温度测量系统设计,通过选用合适的硬件模块和软件设计方案,可以实现精确、稳定的温度测量,并通过通信和显示模块实时反馈温度数据。

该系统具有应用广泛、性能可靠等优点,在工业自动化、室内温控、热管理等领域有着重要意义。

基于DS18B20的单片机设计(多点测温)

基于DS18B20的单片机设计(多点测温)

目录一、系统硬件部分设计 (2)1.系统总体设计方案 (2)(1)系统的技术指标 (2)(2)温度测量方案 (2)(3)系统方案及元件的选择 (3)2.系统的工作模块 (4)(1)AT89C51芯片 (4)(2)LCD显示 (5)(3)温度采集模块 (5)(4)声光模块 (5)(5)驱动模块 (6)3.系统电路原理图 (7)二、系统软件部分设计 (8)1.系统软件设计方案 (8)(1)主程序流程图 (8)(2)显示模块流程图 (9)(3)温度采集模块流程图 (9)2.程序清单 (10)三、系统仿真过程及结果 (11)1.Keil编译及仿真 (11)2.Proteus仿真 (12)四、系统实物制作与调试 (15)1.系统实物器件清单 (15)2.实物制作过程 (15)3.系统调试过程与功能实现 (16)(1)实验中遇到的问题和解决方案 (16)(2)系统的功能实现 (16)五、心得体会: (17)六、参考文件 (18)附录 (19)附录一(系统实物器件清单) (19)附录二(源程序) (21)一、系统硬件部分设计1.系统总体设计方案如图1所示:图1系统方案本设计目的在于通过测量温度来判断外部设备是否工作,以维持室温的恒定,于是我们测温模块DS18B20来采集不同地方的温度,通过单片机89C51来判断温度是否在设定范围内,并输出到显示模块LCD1602,显示温度数值。

如果温度在可控范围内,LED灯将显示正常工作,蜂鸣器不工作;如果温度超过设定值,系统将驱动降温模块,电机将开始运转,LED灯显示超温工作,蜂鸣器报警;如果温度低于设定值,系统将驱动升温模块,电阻丝将开始通电,将电能转化成热能,LED灯将显示红色报警,蜂鸣器报警。

(1)系统的技术指标利用DS18B20和AT89C51设计一个温度测量系统,系统功能:实现三点温度检测,用LCD显示温度;温度测量范围:-55℃~125℃,精度0.1℃。

设定温度上下限,当温度高于上限值或低于下限值时,系统能自动驱动降温与升温设备工作。

基于DS18B20的多点温度检测系统的设计

基于DS18B20的多点温度检测系统的设计

前言 (3)1 系统方案设计 (4)1.1方案设计 (4)1.2方案论证 (5)2 系统设计 (6)2.1工作原理 (6)2.2单元电路设计 (8)2.1.1 DS18B20与单片机接口电路设计 (8)2.1.2 键盘电路设计 (13)2.1.3显示电路设计 (15)2.1.4 报警电路设计 (21)3 程序设计 (21)3.1程序流程设计 (21)3.2程序设计 (27)4 系统仿真 (27)4.1原理图绘制 (27)4.2程序加载 (27)4.3系统仿真 (27)5 产品制作 (28)5.1PCB板设计 (28)5.1.1 PCB板面规划 (28)5.1.2 PCB网络表导入 (28)5.1.3 PCB元件布局 (28)5.1.4 布线 (29)5.2PCB板制作 (30)5.2.1 PCB打印 (30)5.2.2 PCB转印 (31)5.2.3 PCB蚀刻 (31)5.2.4 PCB钻孔 (32)5.2.5 PCB板表面处理 (32)5.3元器件安装与产品调试 (32)5.3.1 元器件安装 (32)5.3.2 产品调试 (35)总结 (35)参考资料 (36)致谢 (37)附录1 (38)附录2 部分子程序 (39)前言21世纪,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。

我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的一个主流,广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。

温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。

温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。

其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。

随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。

单片机课程方案设计书之基于DS18B20的多点温度测量系统的方案设计书

姓名:班级:学号:指导老师:日期:引言在粮库测温系统、冷库测温系统、智能化建筑控制系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量系统。

因此,多点温度测量技术实现尤为重要。

美国Dallas公司推出的数字温度传感器DSl8B20,电源供电范围在3.0~5.5V;温度测量范围为-55~+125℃;具有独特的单总线接口,仅需要占用一个通用I/O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DSl8B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。

DS18B20简介DSl8B20是美国Dallas半导体公司推出的一种智能数字温度传感器。

与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过编程实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750 ms内完成9位和12位的数字量;从DS18B20读出信息或写入DS18B20信息仅需要1根口线(单线接口);温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。

使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。

1系统硬件设计由DS18B20和Atmel公司推出的单片机AT89C51以及相关外围电路组成的高精度、多点温度测量系统的结构框图如图1所示。

系统采用8片DS18B20构成小型温度传感器网络[3],通过并行连接方式连接至单片机的通用I/O端口。

单片机获得温度信息后,通过特定的算法,将处理后的温度信息通过LED显示出来,同时通过串行口送上位机处理。

DS18B20内部均有一个独立的64位序列号,单片机通过序列号可以对一条总线上的多支DS18B20进行控制,读取它们的温度。

但是,要完成这个操作,软件设计比较复杂,同时存在一个缺点——速度太慢。

无法适用于一些实时性要求高的测温场合。

所以本次设计采取一种利用单片机的并口,同步快速读取8支DS18B20的方法。

基于DS18B20的多点温度检测系统

基于DS18B20的多点温度检测系统绪论1.1 设计背景和意义温度是一个反映物体冷热程度的物理量。

温度的检测和控制在当代日常生活和工农业生产工程中有着越来越广泛的应用,要求也越来越高[1]。

在冶金、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、反应炉等,都要求对温度进行严格控制。

在日常生活中,电烤箱、微波炉、电热水器等电器也需要进行温度检测与控制[2],而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度,这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温度。

它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,空调系统的温度检测等。

温度检测系统应用十分广阔[3]。

1.2 国内外同类设计概况目前多点温度检测系统在国内各行各业的应用已经十分广泛,但从国内生产的多点温度检测仪器来讲,发展水平仍比较落后,和德国、美国等发达国家相比有着很大差距。

采用51单片机来对温度进行检测和控制,不仅具有成本低廉、控制方便和灵活性大等优点,而且可以提高被控温度的技术指标,从而提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的处理问题是一个工业生产中经常会遇到的问题[4]。

1.3 本课题要解决的问题和方法本文基于AT89C51单片机,由两片DS18B20温度传感器采集环境温度,两片DS18B20温度传感器采用单总线连接方式,统一连接于单片机的同一IO口,由LCD1602将采集的温度实时显示出来,当温度超过设定的温度值范围,单片机控制外围电路中的蜂鸣器产生报警,并且利用max232实现与上位机的通信。

因此主要电路包括:单片机系统电路,温度采集电路,温度显示电路,上位机通信电路,报警电路等组成。

2 系统总体设计2.1 系统方案的选择该设计主要由温度测量,数据采集和数据处理部分组成,实现方案有很多种,下面将列出两种经常用到的实现方案。

2.1.1 设计方案一采用热敏电阻传感器。

随着环境温度的变化,热敏电阻的阻值也发生线性变化,电阻两端的电压也随着电阻的线性改变而发生相同的变化,用处理器采集电阻两端的电压,然后根据公式计算出当前的环境温度值。

基于DS18B20的多点温度测量系统

基于DS18B20的多点温度测量系统关键词:SCM; DS18B20;温度检测; C51。

摘要在本设计中,以AT89C51单片机为核心,KEIL作为系统开发平台,C51语言是用来设计程序。

多点温度测量系统的设计与DS18B20的智能温度传感器。

根据Proteus的仿真平台,该系统实际操作的数据结果进行了分析。

这种设计没有采用DS18B20的通常1-wire总线结构,但使用51单片机的并行端口。

在同一时间被快速读出的4个DS18B20传感器的温度。

因此,它在多点温度测量实现了快速准确的识别和处理多个传感器的系统,而这种分布式温度测量系统具有接口操作简单,精度高,抗干扰能力强,工作稳定等优点。

介绍该系统采用美国DALLAS半导体公司推出的DS18B20智能温度传感器来测量温度。

与传统的热电偶电阻相比,温度值可以直接读出,以及9〜12位的数字值读数可以通过编程根据实际需求来实现。

温度范围:-55〜125℃,精度可达0.1℃,不需要A / D转换且温度值可以直接转换为数字。

支持多点网络功能,多个DS18B20可以并联在三个网络做多点温度测量。

使用LCD1602可以实现实时多点温度同时显示,并且效果明显。

DS18B20的测温原理A、DS1820的特点[1]·单线接口:只是一条线与单片机连接·无外围元件·通过总线提供电源·温度范围为-55℃〜75℃,测量精度可以达到0.5℃·温度读数有九位·A / D转换时间为200ms·用户自行设定温度报警上下限,其值是非易失性·报警搜索命令可以识别哪些DS1820是在超高温极限。

B、DS18B20的引脚和功能(参见图1)·GND:接地;·DQ:数据输入/输出引脚(单线接口寄生电源);·VDD:电源电压。

C、DS18B20内部温度存储格式当接收到DS18B20温度转换命令,转换开始。

基于DS18B20的多点温度检测系统

Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e r . a n e w mul t i -s p o t t e mp e r a t u r e s ur v e y s y s t e m c o mp o s e d o f l —wi r e t e mp e r a t u r e s e n s o r DS 1 8 B2 0 a n d MCU i s d e s i g n e d . Th i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e b a s i c c h a r a c t e r i s t i c s o f DS I 8 B2 0 , a n d t h i s a r t i c l e a l s o g i v e s t h e c o r r e s p o n d i n g h a r d wa r e i nt e r f a c e c i r c u i t , s o f t wa r e f l o w d i a g r a m a n d t h e p r i ma r y c o d e . DS 1 8 B2 0 h a s a s e r i e s o f c h a r a c t e r i s t i c s s u c h a s d i g i t a l o u t p u t . 1 一wi r e i n t e r f a c e
棚 等 多种 系统 中都 需要 多点的 温 度 检测 。 因 温 敏 元 件 、 A/ D转 换 器 、 存 储 器 等 做 在 一 图1 所示。 此, 多点温 度 检 测 系统 的高 效 率 和低 成 本 对 个 很 小 的 集 成 电路 芯片上 , 传 感 器直 接 输 出 系 统 以 单 总 线 的 形 式 挂 接 多 个 传意 义 。 传 统 的温 度 检 的 是 温 度 信 号数 字值 。 它具有微型化、 低 功 于 M CU的 某 一 I / o端 口。MCU通 过 单 总 测 系统 大 都 以热 电阻 、 热 电偶 为 传 感 器 , 将 率 、 高性 能 、 抗干 扰 能 力强 、 电压 范 围宽 、 易 线 完 成 于 传 感 器 节 点 的 通 讯 , 主 要 工 作 包 被 检测 的 模 拟信 号放 大 、 调 理 及A/ D转换 ,
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二、ROM搜索策略 搜索策略
根据上述ROM搜索原理的描述,树形搜索策略图如下图, 其中圆形节点内所示即为对应位的 ROM 码。由图可知,只 有遇到读两位为“00”才会出现分叉,这也是搜索的关键所 在。每一次搜索由根(即开始节点)沿树的一条路径进行, 直到叶子(最后一位ROM码),读回一个ROM码,为了确保每 次搜索所选路径不同,必须对所经过的分叉进行记录。
温度采集电路及按键输入电路原理图 温度采集电路及按键输入电路原理图 电路及按键输入电路
VCC
VCC R4 U2 GND 3 VCC U3 DS1820 GND 3 VCC U4 DS1820 GND 3 VCC DS1820 DQ 1 2 DQ 1 2 DQ 4K7 1 2
R8 R9 R10 5K 5K 5K S2 OK S3 ADD S4 SUB
本系统设计的各 本系统设计的各部分组成
一、硬件部分:
1.单片机主控电路
二、软件部分
1.单片机统一处理主程序
2.温度采集电路及报警电路 2.温度测量及报警程序 3.电源电路 4.键盘输入电路 5.液晶显示电路 6.串口通信电路 3.按键处理程序 4.液晶显示程序 5.串口通讯程序 6.上位机显示程序
具体流程规则:
(1)复位总线,发送 ROM 搜索命令; (2)按读两位、写一位的方式进行, 寻找“00”读码。在读到“00”之前若 为“10”或“01”,直接记录对应位 ROM码,并写入该码;若为“11”退出 搜索。 (3)第一次搜索中读到“00”时,先 全部写“0”,选择 ROM 码为“0”的 路径,将最高“00”读码(即图中最接 近叶子)位置记录并保存下来为“最高 00位”。 (4)之后每次搜索中,遇到“00”读 码后,比较此位与“最高00位”的位置, 若在“最高00位”之前,则一律写上一 次搜索在此位置写入的值;若位置相同, 则写“1”;若在之后则写“0”。在每 一次搜索完成后,要将“最高00位”更 新为本次搜索中写“0”的最高“00” 读码位置,这也是最为重要的一步。 (5)当“最高00位”更新为0,即已到 树的根部,则表明已搜索完全部ROM码, 过程结束。
中国矿业大学本科毕业设计(论文)答辩
基于DS18B20的多点智能温测 基于DS18B20的多点智能温测 DS18B20 系统
本系统设计的背景
在工农业生产和日常生活中,对温度的测量及 控制占据着极其重要地位。在分布式测温系统中, 传统的测温方法是利用模拟器件将模拟量信号远 距离传送至采样卡进行A/D转换,而为了获得精高 的测温精度,就必须采取措施解决由长线传输、 多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差 补偿问题。单线数字式温度传感器DS18B20的出现 妥善解决了上述技术问题,此外,它可将温度信 号直接转换成串行数字信号以供微处理器处理, 并且在单总线接口上可挂接多个DS18B20芯片组成 多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
谢谢各位老师!
DS18B20 测 温 部 分 软 件 流 程 图
本系统设计的创新点: 本系统设计的创新点:
本系统相对于以往的温测系统,具有以下优点:
1.测温精度高,可达0.01摄氏度; 2.温度采样点可动态增加,因为采用了Search ROM(搜索ROM)算法,每次上电都会查询所接DS18B20 从机数目,并且保存各ROM码到字符数组中。
C6 1uF C8 1uF J1 1 6 2 7 3 8 4 9 5
R7 1K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 VCC GND VCC VO RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K LCD1602
1 2
1uF TXD RXD
DS18B20中SEARCH ROM命令的搜索算法
一、ROM搜索原理 搜索原理 搜索
根据单线总线协议,当主机发出搜索ROM命令后,从机 应答时从64位ROM码的最低位开始,先发送原码,然后发送 该位的补码,之后主机写入1位数据,ROM码最低位与此数据 相同的DS18B20继续应答,反之则不再应答,如此循环“读2 位、写1位”的过程,直至读到一个完整ROM码为止,然后复 位总线,进行下一次搜索。下面对读、写进行具体分析。
பைடு நூலகம்结
本设计达到了多点温测并且在液晶上实时显示的目的, 并且具有温度实时预警功能,通过串口通信送到上位机上 显示在实验板上运行通过,完成了设计要求的任务。 由于时间仓促、条件有限,设计成果并不是很完美,还 存在下面问题:未对温度数值存储。所以在以后我还会完 善这部分的设计,并且利用外部扩展存储器存储温度数据 ,实现在彩屏或者PC机上显示温度数据变化曲线。另外在 版图的绘制上我还要加强,争取以后能把PCB板实物做出来 。
本设计中示例性的用了三个DS18B20测温芯片,多芯片单总线进行操作时,必 须要有上拉电阻,经测试4.7K的上拉电阻最好。 三个独立按键分别是确认键,温度上下限设定键。 这两部分的组合就能组成温度数据的采集和控制这一块。
液晶显示电路及串口通讯电路
VCC VCC 2 R1 Com
U6 C7 1uF 1 3 4 5 11 10 12 9 15 C1+ C1C2+ C22 VDD 16 VCC
C9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
14 T1IN T1OUT 7 T2IN T2OUT 13 R1OUT R1IN 8 R2OUT R2IN GND MAX232 C10 1uF VEE 6
11 10
显示部分电路采用的是LCD1602液晶,串口通信的电平转换芯片用的是MAX232。
设计电路原理图:
硬件系统组成框图: 硬件系统组成框图:
软件系统框图组成
单片机主控电路的原理框图
本系统设计采用51系列单 片机,从硬件电路和软件设计 两方面考虑,无论从处理速度 和存储容量来说都能大大满足 设计的需要,而且操作方便。 51系列的I/O口的设置和使用 非常简单,当该管脚作输入脚 使用时,只须将管脚设置为高 电平(复位时,各I/O口均置高 电平)。当该管脚作输出脚使 用时,则为高电平或低电平均 可。Atmel公司生产的单片机 存储器为可改写的闪速存储器 (Flash),容许改写1000次以上, 这给编程和调试带来极大的便 利,所以采用AT89S52作为主 控器件。
系统设计PCB版图
软件系统调试:
数字温度传感器DS18B20内部结构 数字温度传感器DS18B20内部结构 DS18B20
DS18B20 存储器映像图
温度低位 温度高位 LSB TH TL 配置 保留 保留 保留 8 位 CRC MSB
暂存存贮器是按 8 位字节存储器来组织的:头两个字节包含测 得温度信息; 第三和第四个字节是 TH 和 TL 的易失性拷贝 ,在每一 次上电复位时被刷新 ;接着的一个字节是芯片配置字节;第六到第 八个字节是保留字节;第九个字节 它可用 Read Scratchpad( 读暂存 存贮器 命令读出 ),该字节包含一个循环冗余校验 CRC 字节,它是 前面所有 8 个字节的 CRC 值。总线 CRC 可以使用一个移位寄存器和 异或 (XOR) 门组成的多项式产生器来产生。
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