基于ds18b20的温度控制系统
DS18B20在楼宇温度监控系统中的应用

计 算机 与 网络
D 1 B 0在楼 宇温 度监控 系统 巾昀 应用 S 2 8
华燕萍 1 刘 以安 , 2 ( . 南大学 2江阴职 业技 术学 院电子 信息 工程 系 ) 1 江 .
[ 摘 要 ] 文 以 AT 9 5 本 8 C 1单 片机 为控 制 核 心 , 用 温度 传 感 器 DS 8 2 利 1B 0测 量 温度 值 , 实现 智 能 楼 宇 内环 境 温 度 的 检 测 和 控 制 ; 另 外 , 出 了 由 A 9 1单Байду номын сангаас片机 和 DS 8 2 给 T8C5 1B 0构成 的 单 总线 温 度测 量 系统 的硬 件 电路 及软 件 流 程 图 。 系统 硬件 设 计 简单, 价 比 高 。 性 [ 关键 词 】 IB O 单 片机 DS 8 2
存储器与逻辑控制
固定频率的脉冲信号送给减法计数器 l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 。 计 数器 l 和温度寄存器被预置在 一 5 5 ℃所 对应 的基数值 。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 ,当计数器 l的预置值 减到 0时, 温度寄存器 中的值将加 1计数器 1 , 的预置将重新被装入 , 计 数器 l 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 。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 1 的预置值 。
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便 签
l 度 感 温 传 器
高温 触 发 器
基于DS18B20的温湿度采集系统设计

文章编号:1 一 10 钾 (D )3 00 一I (8 21 c — 14 ( OI 2
1 引言
在 目前的各种温湿度采集系统中 , 多点温湿度采集是其
D1 ̄) S I 可采用外接 电源或寄生供 电方式 。寄生供 电方 8
式是 1 一wr 总线器件从 数据线获得 电能 , 可 以省去 电 e 这样
超强抗干扰、 高速 、 低功耗的单片机 。其指令代码完全兼容传
片。电源供 电范围 30 55 。温 度测量范 围为 一 5 + .— . V 5℃ 1  ̄。在 一l ~ 5 围内, 2C 5 0 8℃范 ℃ 测量精度为 ± . 分辨率为 0 ℃, 5
程控可调的 05 ~ . 2℃。具有独特的 1 i .℃ 00 5 6 一W r e总线接 口,
收稿 日 :1— 4 0 期 2 0 0—1 0
流为 3 I 采用半双工通讯方式。它具有转换 1 L电平 和 0 , 0 T
基金项 目: 南京工业职业技 术学院院级基金 资助项 目 RD 在手持 式粮库粮情测控管理仪 中的应 用”编号 :oY 0 一 一5 “ IS , N .K8 1。
ห้องสมุดไป่ตู้
源线 , 用两根 导线 实现供 电和数据 传输 。由于每 个 1 i 一Wr e 总线器件有唯一 的 6 位序列号作为标识( 4 地址)主机可搜索 , 连接到该总线上的所有器 件 , 总线上的每一个器件进行访 对 问和控制 。该传 感器直接 将被测 量 的温度 转换为数字 量并 进行存储 , 接收到主机 的“ 指令后 , 读” 以串行方式输 出温度数 据。与传统的热电偶 、 电阻等模拟量传感器相比 , 以省 热敏 可 去通道切换 、 信号放大 、/ A D转换等 , 系统结构更加简单 , 使 性
基于DS18B20数字温度测量模块设计

基于DS18B20数字温度测量模块设计1.设计目的(1)掌握DS18B20数字温度传感器的工作原理及使用方法(2)掌握对DS18B20转换数据进行处理的方法(3)学习用数码管显示复杂数据的方法2.设计任务用AT89S52控制DS18B20,读取数据,并对DS18B20转换后的数据进行处理,最后在数码管上显示DS18B20测出的温度。
要求使用6位数码管显示,最高位为符号位,如果温度值为正,不显示,如果温度为负,则显示负号;第2—4位显示温度值的整数部分,并在第4位数据上显示小数点;第5位显示一位小数,最低位显示摄氏度符号“C”。
(1)基本要求a.用AT89C51控制DS18B20,读取数据b.对DS18B20转换后的数据进行处理,转换成实际温度值c. 将符号位,整数值和小数值分别存放在特定的存储单元中.(2)进阶要求在数码管上显示DS18B20测出的温度,只要求显示出温度值的整数部分及符号位。
(3)高级要求a.使用6位数码管显示测得的温度b.最高位为符号位,如果温度值为正,不显示,如果温度为负,则显示负号c.第2—4位显示温度值的整数部分,并在第4位数据上显示小数点d.第5位显示一位小数e.最低位显示摄氏度符号“C”3.DS18B20数字温度传感器概述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,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
DS18B20产品的特点:a.只要求一个端口即可实现通信。
b.在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
c.实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
d.测量温度范围在-55。
C到+125。
C之间。
e.数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
f.内部有温度上、下限告警设置。
TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图4-2,其引脚功能描述见表4-1。
单片机恒温箱温度控制系统的设计说明

课程设计课题:单片机培养箱温控系统设计本课程设计要求:温度控制系统基于单片机,实现对温度的实时监控,实现控制的智能化。
设计了培养箱温度控制系统,配备温度传感器,采用DS18B20数字温度传感器,无需数模/数转换,可直接与单片机进行数字传输,采用PID控制技术,可保持温度在要求的恒定范围内,配备键盘输入设定温度;配备数码管L ED显示温度。
技术参数及设计任务:1、使用单片机AT89C2051控制温度,使培养箱保持最高温度110 ℃ 。
2、培养箱温度可预设,干燥过程恒温控制,控温误差小于± 2℃.3、预设时显示设定温度,恒温时显示实时温度。
采用PID控制算法,显示精确到0.1℃ 。
4、当温度超过预设温度±5℃时,会发出声音报警。
和冷却过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器,无需数模/数转换,可直接与单片机进行数传7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成,实现温度显示和报警。
本课程设计系统概述一、系统原理选用AT89C2051单片机作为中央处理器,通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度,并将采集的信号传送给单片机。
驱动培养箱的加热或冷却。
2、系统整体结构总体设计应综合考虑系统的总体目标,进行初步的硬件选型,然后确定系统的草案,同时考虑软硬件实现的可行性。
经过反复推敲,总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心,选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。
总体规划如下:图1 系统总体框图2、硬件单元设计一、单片机最小系统电路Atmel公司的AT2051作为89C单片机,完全可以满足本系统所需的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中非常重要。
该单片机具有与MCS-51系列单片机兼容性高、功耗低、可在接近零频率下工作等诸多优点。
广泛应用于各种计算机系统、工业控制、消费类产品中。
AT 89C2051 是 AT89 系列微控制器中的精简产品。
DS18B20温度检测

目录1引言 (1)2系统描述 (2)2.1系统功能 (2)2.2系统设计指标 (2)3系统的主要元件 (3)3.1单片机 (3)3.2温度传感元件 (4)3.3LCD显示屏 (6)4硬件电路 (7)4.1系统整体原理图 (7)4.2单片机晶振电路 (7)4.3温度传感器连接电路 (8)4.4LCD电路 (9)4.5报警和外部中断电路 (10)5结论 (11)温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测,可以简化硬件电路,也可以实现单线的多点分布式温度监测,而不会浪费单片机接口,提供了单片机接口的利用率。
同时提高了系统能够的抗干扰性,使系统更灵活、方便。
本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。
也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。
关键词: DS18B20,单总线,温度,单片机1引言在科技广泛发展的今天,计算机的发展已经越来越快,它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。
单片机在工业生产(机电、化工、轻纺、自控等等)和民用家电各方面有广泛的应用。
其中,单片机在工业生产中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高,处理能力强,可靠性高,系统结构简单,价格低廉的优点,因此被广泛应用。
在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
例如:在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉,尤其是热学试验(如:物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)中的温度进行测量,并经常会对其进行控制。
传统的方式是采用热电偶或热电阻,但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号,必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理,使得硬件电路结构复杂,制作成本较高。
近年来,美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
DS18B20温度测量与控制实验报告

课程实训报告《单片机技术开发》专业:机电一体化技术班级: 104201学号: 10420134姓名:杨泽润浙江交通职业技术学院机电学院2012年5月29日目录一、DS18B20温度测量与控制实验目的……………………二、DS18B20温度测量与控制实验说明……………………三、DS18B20温度测量与控制实验框图与步骤……………………四、DS18B20温度测量与控制实验清单……………………五、DS18B20温度测量与控制实验原理图…………………六、DS18B20温度测量与控制实验实训小结………………一、实验目的1.了解单总线器件的编程方法。
2.了解温度测量的原理,掌握 DS18B20 的使用。
二、实验说明本实验系统采用的温度传感器DS18B20是美国DALLAS公司推出的增强型单总线数字温度传感器。
Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。
DS18B20测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
DS18B20 内部结构DS18B20 内部结构主要由四部分组成:64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。
DS18B20 的管脚排列如下: DQ 为数字信号输入/输出端;GND 为电源地;VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20 的地址序列码。
基于FPGA的DS18B20控制程序设计及其Verilog实现(汇编)
基于FPGA的DS18B20控制程序设计及其Verilog实现一,总体介绍DS18B20是一个1-wire总线,12bit的数字温度传感器,其详细的参数这里不做具体的介绍,只讨论其基于Verilog的控制程序的设计。
实际上,对DS18B20的控制,主要是实现1-wire总线的初始化,读,写等操作,然后再根据DS18B20的控制要求,实现对其控制的verilog逻辑。
在1-Wire总线上,有一个master,可以有1个或者多个slave。
而对于FPGA+DS18B20的温度测试设计来讲,需要在FPGA上实现一个1-Wire总线的master。
DS18B20作为1-wire 总线的slave设备存在,可以有一个或者多个,不过为了简化程序,例程里假定只存在一个DS18B2020。
1-Wire总线的操作形式上相对简单,但操作本身相对却又比较复杂。
用Verilog做控制程序设计时,可以采用多层次嵌套的状态机来实现。
二,FPGA + DS18B20的硬件设计硬件的设计非常简单,只需要将DS18B20的DQ与FPGA的一个IO连接,并加4.7K左右的上拉电阻就可以了。
VDD和VPU可以为3.0~5.0V。
这里我们参照FPGA本身的IO电压,选择3.3V。
另外要注意的一点是,由于DQ的数据是双向的,所以FPGA的该IO要设定为inout类型。
三,1-Wire总线的基本操作及Verilog实现。
根据1-Wire总线的特点,可以把1-Wire总线的操作归结为初始化,单bit读操作,单bit写操作等最基础的几种。
下面分别是几种基本操作的介绍和verilog实现。
由于DS18B20的时序操作的最小单位基本上是1us,所以在该设计中,全部采用1MHz的时钟。
1. 初始化初始化实际上就是1-wire总线上的Reset操作。
由master发出一定长度的初始化信号。
Slave 看到该初始化信号后,在一定时间内发出规定长度的响应信号,然后初始化操作就结束了。
DS18B20 测温系统
电子综合实践设计报告专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:物理与通信电子学院摘要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、低功耗、高精度、抗干扰能力强等特点的数字温度传感器。
本设计采用多点测温方法,在一个IO口上挂接多个DS18B20测温,在远距离工作时,为了防止信号的衰减,DS18B20用屏蔽双绞线包裹,远端接地的方法工作,并把所测得的温度在LCD上显示出来。
文中简要的介绍了DS18B20的基本特点、引脚功能、测温原理及时序的控制。
给出了DS18B20的使用电路、使用中的注意事项、硬件及软件设计方法。
经过测试,该系统的测量精度及速度等指标均能满足设计要求。
关键词:DS18B20 测温系统数字温度传感器多点测温目录摘要 (2)1 引言 (4)2 设计要求 (4)3 方案设计与原理 (4)3.1 DS18B20 简介 (4)3.1.1 DS18B20特性 (4)3.1.2说明: (5)3.1.3 DS18B20测温原理: (5)3.1.4 DS18B20测温原理图: (6)3.1.5 64位激光刻ROM (7)3.1.6 CRC发生器 (7)3.1.7 单总线系统 (7)3.2 DS18B20指令控制 (7)3.2.1 ROM时序指令控制 (8)3.2.2DS18B20功能指令控制 (8)3.3 18B20时序详解 (9)3.3.1初始化时序 (9)3.3.2读/写时序 (9)3.4二叉树遍历 (11)4 设计程序流程图: (16)5 设计硬件原理图 (17)6 DS18B20使用中应注意事项 (18)7测试中出现的问题及解决办法和说明: (18)8 结束语 (19)9 参考文献: (20)10 附录: (21)1 引言本系统利用DS18B20进行测温,基于单片机AT89S52进行温度控制,具有硬件电路简单,控温精度高、功能强,体积小,简单灵活等优点,可以应用于控制温度在-55℃到+125℃之间的各种场合,可以实现温度的实时采集、显示功能。
DS18B20温度检测控制
DS18B20温度检测控制摘要温度是一个很重要的物理量,在现代工农业生产中,对它的测量与控制有十分重要的意义。
本论文从简单实用方面介绍了由DS18B20单总线数字式温度传感器与AT89S52单片机构成温度检测控制系统。
论文从五个方面介绍了这一设计:绪论部分简单介绍了课题背景及现状,并提出预期目标;第二部分对DS18B20、AT89S52、74LS244的硬件资源、功能等作了较详细的介绍;第三部分介绍了主要硬件电路的设计,包括测量电路、显示电路和电源电路;第四部分介绍软件设计。
程序采用C语言在Keil软件环境下编写、调试,并用计算机并口下载到单片机;第五部分主要对设计进行调试实验,并对实验结果作总结并指出不足。
关键词:单总线单片机 AT89S52 DS18B20AbstractTemperature is an important physical parameter and the measurement and control it is of great significance. This article introduced a simple and practical temperature examination control system by the DS18B20 1-wrie digital temperature sensor and AT89S52 single-chip computer. The article introduced this design from five aspects: The introduction part simply introduced the topic background and the present situation, and set the anticipated target;the second part introduced function and technique data of the AT89S52, DS18B20、74LS244; The third part introduced the design of main hardware circuit's, including metering circuit, display circuit and power circuit; part four introduced the design of software . Use the C program language which writes and debugs at Keil software environment ,and download to the single-chip computer by combine of computer; The fifth part mainly to designs carries on the debugging experiment, and does to the experimental result summarizes and points out the insufficiency.Key Words:1-wire single-chip computer AT89S52 DS18B20目录摘要 (i)Abstract (ii)目录 (iii)一绪论 (5)1. 1 课题背景 (5)1. 2温度采集技术现状 (5)1. 3预期目标 (6)二器件介绍 (7)2.1 DS18B20介绍 (7)2.1.1 测温原理 (7)2.1.2 数据处理 (8)2.1.3 多路测量 (11)2.2 单片机AT89S52介绍 (12)2.2.1 内部结构、资源 (12)2.2.2 引脚介绍 (13)2.2.3 机器周期和指令周期 (16)2.2.4 最小系统 (16)2.3 74LS244介绍 (17)三硬件设计 (17)3.1 总体设计 (17)3.2 测量电路 (18)3.3 显示电路 (18)3.4 电源电路设计 (19)四软件设计 (20)4.1 总体程序设计 (20)4.2主要子程序 (21)4.2.1 初始化 (21)4.2.2 写时间隙 (22)4.2.3 读时间隙 (23)4.2.4 多片传感器数据读取 (25)五实验及总结 (26)5.1实验 (26)5.1.1电源实验 (26)5.1.2显示实验 (27)5.1.3 整体实验 (27)5.1.4实验结果 (27)5.2不足 (28)5.3总结 (28)5.4致谢 (29)参考文献 (31)附录............................................ 错误!未定义书签。
ds18b20温度传感器工作原理
ds18b20温度传感器工作原理
DS18B20是一种数字温度传感器,它通过一根单一的数据总线进行工作。
传感器内部有一个精确的温度传感器和数字转换器。
以下是DS18B20温度传感器的工作原理:
1. 单线总线通信:DS18B20传感器使用单一的数据总线进行通信。
该总线不仅用于传输数据,还用于为传感器提供电源。
通过这种方式,可以减少传感器的引脚数量,使其适用于各种微控制器和嵌入式系统。
2. 温度测量:传感器内部有一个温度传感器,该传感器可以测量实时环境温度。
它使用精确的电阻和温度-电压转换技术,以确保温度测量的准确性和稳定性。
3. 数据转换:DS18B20传感器将温度测量结果转换为数字信号。
传感器内部的模数转换器将模拟信号转换为数字码,以便于传感器与主控制器之间的通信和处理。
4. ROM存储器:每个DS18B20传感器都有一个唯一的64位ROM存储器。
这个ROM存储器包含传感器的唯一序列号、制造商信息和其他相关信息。
这些信息可以用来识别传感器并设置其工作参数。
5. 通信协议:DS18B20传感器使用一种称为1-Wire协议的通信协议与主控制器进行通信。
该协议在传感器和主控制器之间建立一种基于时间的序列通信方式,主控制器上的软件可以通过这种协议与传感器进行数据传输、配置和控制。
总而言之,DS18B20温度传感器通过单一的数据总线进行通信,并使用内部的温度传感器和数字转换器测量环境温度。
它通过ROM存储器保存唯一的序列号和其他信息,使用1-Wire 协议与主控制器进行通信。
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摘要: (2)一、系统设计 (3)1.1 项目概要 (3)1.2设计任务和要求: (3)二、硬件设计 (3)2.1 硬件设计概要 (3)2.2 信息处理模块 (3)2.3 温度采集模块 (4)2.3.1传感器DS18b20简介 (4)2.3.2实验模拟电路图 (5)2.3.3程序流程图 (6)2.4控制调节模块 (8)2.4.1升温调节系统 (8)2.4.2温度上下限调节系统 (9)2.5显示模块 (11)三、仿真后,部分显示成果 (12)四、两周实习总结 (14)五、致谢 (15)六、参考文献 (15)七、附录 (16)7.1原理图 (16)7.2参考程序 (16)摘要:在现代工业生产中,温度是常用的测量被控因素。
本设计是基于51单片机控制,将DS18b20温度传感器实时温度转化,并通过1602液晶对温度实行实时显示,并通过加热片(PWM波,改变其占空比)加热与步进电机降温逐次逼近的方式,将温度保持在设定温度,通过按键调节温度报警区域,实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。
实验结果表明此结构完全可行,温度偏差可达0.1℃以内。
关键字:单片机;传感器;温控;DS18b20Abstract: In modern industrial production, the temperature is commonly measured controlled factors.The design is based on the 51 SCM control, the DS18b20 temperature sensor real time temperature transformation, and through the 1602 LCD on the temperature of the real-time display, and by heating the sheet (PWM wave, changing its duty cycle) heating and stepper motor cooling successive approximation approach, keeping the temperature at the set temperature, through the buttons adjust temperature alarm area, the temperature at 0 ℃-99 ℃control automation.The experimental results show that this structure is completely feasible, the deviation of temperature can reach 0.1 DEG C.Key word:monolithic integrated circuit ; Sensors; Temperature control; DS18b20一、系统设计1.1 项目概要温度控制系统无论是工业生产过程,还是日常生活都起着非常重要的作用,过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费,同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响,极有可能造成严重的经济财产损失,给生活生产带来许多利的因素,基于AT89S52的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点,因此市场前景好。
1.2设计任务和要求:(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测。
(2)对采集温度进行显示(显示温度分辨率0.1℃);采集温度数值应采用数字滤波措施,保证显示数据稳定。
(3)设计相应的温度控制电路,根据测得的温度情况对加热器进行控制,将温度保持在设定温度。
(4)通过按键设置温度上下限,超限通过LED、蜂鸣器报警。
二、硬件设计2.1 硬件设计概要根据需求,我们将系统分为五个模块,信息处理模块,温度采集模块、控制调节模块、报警电路模块,显示模块。
2.2 信息处理模块AT89S52是ATMEL公司的以8031核构成的8位Flash单片机系列。
这个系列单片机的最大特点就是在片内含有Flash存储器,AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器,内置8KB可在线编程闪存。
该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产,其指令与工业标准的80C51指令集兼容。
片内程序存储器允许重复在线编程,允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。
通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上,AT89S52便成为一个高效的微型计算机。
它的应用范围广,可用于解决复杂的控制问题,且成本较低。
单片机模块如图(1)所示。
图(1)单片机模块2.3 温度采集模块2.3.1传感器DS18b20简介DALLAS最新单线数字温度传感器DS18b20简介新的“一线器件”,体积更小、适用电压更宽、更经济。
Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18b20是世界上第一片支持“一线总线”接口温度传感器。
一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新的概念。
DS18b20、DS1822“一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样,DS18b20也支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~ +125℃,在-10℃~ +85℃范围内,精度为0.5℃。
DS18b20的精度较差为2℃。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测量类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~ 5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。
而且新一代产品更便宜,体积更小。
DS18b20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18b20的实验板原理接线图如图(2):图(2)DS18b20的实验板接线图其中:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)2.3.2实验模拟电路图温度检测控制模拟电路图ds18b20原件及其连线如图(3)温度此传感器上显示的温度同步显示到LED显示器上,并有加温,减温按钮。
图(3)温度检测控制模拟电路图2.3.3程序流程图图(4)主程序流程图图(5)初始化子程序流程图图(6)读按键的程序流程图2.4控制调节模块2.4.1升温调节系统通过继电器的开合来控制加热片电路的通断,来达到设温效果,我们预设温度为25度,当温度低于25度时,单片机P3.6引脚输出高电平,继电器导通,对温度传感器加热,加热模块如图(7)所示。
图(7)加温控制电路2.4.2温度上下限调节系统通过按键控制键选着调节对象,通过上升下降调节值大小,模拟电路图如图(78主控电路:我们设定温度为0--30度,为表示方便,这里让,控制开关,升温开关,降温开关分别为,k1,k2,k3,开始显示的是当前温度,K1主控开关,用来控制进入的是当前温度,温度上限,下限的调节界面。
按k1,一次进入三个界面。
按K2为加1开关,按一下,加1,k3减1开关,按一下,减1. 例如:开始时显示的是当前温度界面,按下k1进入高温设定界面,显示器上显示当前温度和温度上限,按k2,上限加1,按k3,上限减1,再按k1进入显现设定界面,显示器显示当前温度,和温度下限,按k2,下限加1,按k3,下限减1,再按k1,进入显示当前温度界面。
如图(8)2.4.3 报警电路系统通过led灯的闪烁以及蜂鸣器的鸣叫实现报警,如果温度超过上限灯D4亮,蜂鸣器鸣叫,低于下限灯D2亮,蜂鸣器鸣叫。
常温D1亮如图(9)(10)。
图(8)温度设定开关图(9)报警模块图(9)P3.7接蜂鸣器2.5显示模块通过采集ds18b20的温度,同步显示到LED显示器上,精确到小数点后第一位。
如下图图(9)显示电路三、仿真后,部分显示成果图(10)开始启动时,显示学号图(11)显示当前温度图(12)温度低于低温下限,低温报警灯亮,蜂鸣器鸣叫图(13)温度高于温度上限,高温报警灯亮,蜂鸣器鸣叫四、两周实习总结这次单片机实习我们小组做的是温度检测。
之前老师给了3个题目,让选择,但为了避免大家不撞车,按学号来,我是02号,分到了做温度检测的题目,刚开始接触到题目,一头雾水,因为我们组的成员都是大三才接触到单片机,都是菜鸟级的任务,第一周,我从网上下载了,《基于8051+PROTEUS仿真100实例》这个文档,从最简单的点亮一个流水灯,让数码管显示数字开始,第一周就做了这些简单的例子,100例做了20多个。
刚开始很慢,仿真模型里的原器件都不会找,编的程序编译时总出现报警、错误。
一遇到错误我们就慌了神了,所以起步很难。
后来在老师和同学的帮助下,慢慢积累,知道了常见的报警和错误的解决方法,编完调试成功20个例子后,算是对单片机有了一定的基础。
但这时一周已经过去了,别的小组已经仿真通过,开始实际运行了,而我们这组才开始。
第二周开始了,第一天我们没做设计,把各个小组的程序,电路图都拿来看,不懂得就请他们帮忙讲解。
由于前面有了知识,一些模块都看得懂,学得很快了。
发现主要是把各个模块融合到一起,头文件写到最前面,通过函数的调用!给单片机接口高低电平,来实现功能。
这正好是我们的强项,一星期20个例子的功劳。
第二天我们开始自己编程,但是融合的过程中总出现错误,要嘛是变量没定义,要嘛是头文件重复!还有一个,报警电路的数码管总是不亮,但单片机对应的接口有高低电平的变化,实际电路板上也成功,这个问题困扰了我们很久,怎么办都不亮,当时有想砸电脑的冲动,后来还是解决了,原来,是标号标错了位置,一点小问题,困扰了我们2天。
当解决这个问题时,那心灵的喜悦是这辈子都忘不了的!通过两周的实习,我们从一个小白成长为一个对单片机入了门,并能实现简单的编程,还能解决实际问题的小人物了!虽然过程很苦,每天对着电脑,就吃饭和上洗手间离开板凳!一直盯着屏幕看!不过2周熬过来了,收获蛮大的!例如后来我又在我们的程序中加入了降温程序!温度高,调动电动机吹风降温!感觉无论做什么事都要吃得了苦受得了罪,天下没有什么事是难的,只有懒惰的人,只要用心去做,什么事都能成功!五、致谢两周的实习中,我遇到了许许多多的困难,但我能走过来,这和我组成员共同研究,共同讨论问题的辛勤是分不开的,灰心时我们相互鼓励,相互打气,。
感谢同组成员。
开始接触单片机,我是一个小白级人物,谢谢把我领入门的同班同学们,当我有问题请教时,他们会放下手头的工作,倾心为我解答,程序编译错误时,他们会帮我一起看提示,该错误!谢谢同班同学们!当然,我们实习时,老师一直陪伴着我们,尽管我没有问过老师问题,老师也没有帮我调试程序,但还是要谢谢刘老师,吕老师,你和我们在一起,无形中给了我们莫大的动力!同时也起到了监督我们的作用,使我们不能够偷懒,不会出现有一组同学完成了,那么全班都完成了的情况!正由于你们的严格的要求,我们这次实习才能圆满的完成,同学们都做出了想要的结果。