随着现代信息技术的飞速发展，温度采集系统在工业、农业以及人们的日常生活扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大影响，所以温度采集系统的设计与研究有着十分重要的意义。通过系统的分析和总结 ,得出温室大气温度信号的采集传感器件所需的测量程小,精确度不高,抗干扰性较强,经济性较好的结论。并以此为依据,选用DS18B20数字温度传感器为温度采集器件,和单片机AT89C52进行了温度采集系统的硬件和软件设计,实现采集温度信号的功能。并且,通过串行总线完成了采集系统与上位计算机的连接,实现了采集系统的网络化监控功能。
关键词: 温度采集；DS18B20温度传感器；单片机AT89C52
1 设计目的与设计内容 (1)
1.1设计目的 (1)
1.2设计内容 (1)
2 DS18B20温度传感器和单片机AT89C52简介 (1)
2.1DS18B20温度传感器 (1)
2.1.1 DS18B20的工作原理 (1)
2.1.2 DS18B20的使用方法 (2)
2.2单片机AT89C52 (2)
2.2.1 AT89C52简介 (2)
2.2.2 AT89C52结构 (2)
3系统硬件电路设计 (4)
3.1上电复位电路 (4)
3.2时钟电路 (4)
3.3数码管显示电路 (4)
3.4译码器 (5)
3.5AT89C52与DS18B20连接的P ROTEUS电路原理 (5)
3.6电路总图 (6)
4 程序设计 (6)
6 结论与体会 (14)
7 参考文献 (15)
1 设计目的与设计内容
1.1 设计目的
温度采集在工业、农业以及人们的日常生活中非常重要，通过串行总线完成了采集系统与上位计算机的连接,实现了采集系统的网络化监控功能，最终将会给我们带来巨大的经济效益。
1.2 设计内容
本设计以单片机AT89C52为核心的温度采集系统，温度信号有温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。单片机通过对信号进行相应的处理，从而实现温度采集的目的。
2 DS18B20温度传感器和单片机AT89C52简介
2.1 DS18B20温度传感器
2.1.1 DS18B20的工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。 DS18B20测温原理如图1-1所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振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。图1-1中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图2-1 DS18B20数字温度传感器内部结构
2.1.2 DS18B20的使用方法
由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，
而对AT89S52单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法
来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
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。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几
种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线
器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求
单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的
传输都是低位在先。
2.2单片机AT89C52
2.2.1 AT89C52简介
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。
2.2.2 AT89C52结构
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，
3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常
规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
P0口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0 写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
P1口:P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。
P2口:P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16 位地数据存储器（例如执行MOVX @DPTR 指令）时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI 指令）时，P2 口输出P2锁存器的内容。
P3口: P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。
XTAL1振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2振荡器反相放大器的输出端。
3系统硬件电路设计
3.1 上电按键复位电路
按下复位按键时，RST端产生高电平，使单片机复位，如图3-1。
图3-1 上电复位电路
复位后，其片内各寄存器状态改变，片内RAM内容不变。
3.2 时钟电路
此处选用内部时钟方式。即利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时组件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图3-2。
图3-2 时钟电路
图中晶振12M ，有两个30pf的电容，构成自激振荡器
3.3数码管显示电路
本设计采用LED数码管显示电路，该显示电路由8段共阳数码管，限流电阻，三极管，
基极电阻，P0口，P2口等组成。P0口通过与电阻排与数码管的8个数据位相连，送显示数码，如图3-3:
图3-3 数码管显示电路图
电阻即可起到限流作用，又可起到上拉电阻的作用。
3.4 译码器
译码器主要起到位选的作用，连接单片机的P2.2~P2.4三个端口，如图3-4:
图3-4 译码器电路
图中采用的74HC138译码器进行位选。
3.5 AT89C52与DS18B20连接的Proteus电路原理
AT89C52成Proteus电路需要与DS18B20连接，如图3-5。
图3-5 AT89C52与DS18B20连接的Proteus电路原理
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
3.6 电路总图
电路最终呈现电路情况，如图3-6。
图3-6 电路总图
电路每条线对应的连接方式最终显示。
4 程序设计
本设计的程序编写主要是对DS18B20温度传感器的程序设计，下面主要对DS18B20的程序编写进行说明。
AT89C52单片机是此硬件电路设计的核心，和DS18B20的电路连接组成了温度采集系
统，所需程序代码如下：
#include
#include"temp.h" //数码管IO
#define DIG P0
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
Unsigned char code DIG_CODE[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f};
unsigned char Num=0;
unsigned int disp[8]={0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f};
void LcdDisplay(int);
void Timer0Configuration();
void main()
{
Timer0Configuration();
while(1)
{
LcdDisplay(Ds18b20ReadTemp());
}
}
void LcdDisplay(int temp) //lcd显示
{
unsigned char datas[] = {0, 0, 0, 0, 0}; //定义数组
float tp;
if(temp< 0) //当温度值为负数
{
disp[2] = 0x40;//读取的温度是实际温度的补码，所以减1，取反求出原码temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100+0.5;
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就算有0.5，还是在小数点后面。
}
else
{ disp[2] = 0;
tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
temp=tp*0.0625*100+0.5;
}
disp[0] = 0;
disp[1] = 0;
disp[3] = DIG_CODE[temp / 10000];
disp[4] = DIG_CODE[temp % 10000 / 1000];
disp[5] = DIG_CODE[temp % 1000 / 100] | 0x80;
disp[6] = DIG_CODE[temp % 100 / 10];
disp[7] = DIG_CODE[temp % 10];
}
void Timer0Configuration()
{
TMOD=0X02;//选择为定时器模式，工作方式2，仅用TRX打开启动。
TH0=0X9C; //给定时器赋初值，定时100us
TL0=0X9C;
ET0=1;//打开定时器0中断允许
EA=1;//打开总中断
TR0=1;//打开定时器
}
void DigDisplay() interrupt 1
{
TH0=0X9c;//给定时器赋初值，定时1ms
TL0=0X00;
DIG=0; //消隐
switch(Num) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(7):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;
case(6):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;
case(5):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;
case(4):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;
case(3):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;
case(2):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;
case(1):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;
case(0):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;
}
DIG=disp[Num]; //段选，选择显示的数字。
Num++;
if(Num>7)
Num=0;
}
以上是主程序，用到的函数有main，LcdDisplay()，Timer0Configuration()，DigDisplay() interrupt 1，作用分别是LCD显示读取到的温度，设置计时器，中断数码管显示等。
下面用Delay1ms作延时函数，用Ds18b20Init作初始化，用Ds18b20WriteByte向18B20
写入一个字节，用Ds18b20ReadByte来读取一个字节，用Ds18b20ChangTemp来让18b20开始转换温度，用Ds18b20ReadTempCom来发送读取温度命令，用Ds18b20ReadTemp来读取温度。
#include"temp.h"
void Delay1ms(unsigned int y)
{
unsigned int x;
for(y;y>0;y--)
for(x=110;x>0;x--);
}
unsigned char Ds18b20Init()
{
unsigned int i;
EA = 0;
DSPORT=0; //将总线拉低480us~960us
i=70;
while(i--); //延时642us
DSPORT=1; //然后拉高总线，如果DS18B20做出反应会将在15us后总线拉低i=0;
EA = 1;
while(DSPORT) //等待DS18B20拉低总线
{
i++;
if(i>5000) //等待>5MS
return 0; //初始化失败
}
return 1;//初始化成功
}
void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)
{
unsigned int i,j;
EA = 0;
for(j=0;j<8;j++)
{
DSPORT=0; //每写入一位数据之前先把总线拉低1us
i++;
DSPORT=dat&0x01; //然后写入一个数据，从最低位开始
i=6;
while(i--); //延时68us，持续时间最少60us
DSPORT=1; //然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能写入第二个数值dat>>=1;
}
EA = 1;
}
unsigned char Ds18b20ReadByte()
{
unsigned char byte,bi;
unsigned int i,j;
EA = 0;
for(j=8;j>0;j--)
{
DSPORT=0;//先将总线拉低1us
i++;
DSPORT=1;//然后释放总线
i++;
i++;//延时6us等待数据稳定
bi=DSPORT; //读取数据，从最低位开始读取
byte=(byte>>1)|(bi<<7);
i=4; //读取完之后等待48us再接着读取下一个数
while(i--);
}
EA = 1;
return byte;
}
void Ds18b20ChangTemp()
{
Ds18b20Init();
Delay1ms(1);
Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
Ds18b20WriteByte(0x44); //温度转换命令
// Delay1ms(100); //等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不用这个延时}
void Ds18b20ReadTempCom()
{
Ds18b20Init();
Delay1ms(1);
Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
Ds18b20WriteByte(0xbe); //发送读取温度命令
}
int Ds18b20ReadTemp()
{
int temp=0;
unsigned char tmh,tml;
Ds18b20ChangTemp(); //先写入转换命令
Ds18b20ReadTempCom(); //然后等待转换完后发送读取温度命令
tml=Ds18b20ReadByte(); //读取温度值共16位，先读低字节
tmh=Ds18b20ReadByte(); //再读高字节
temp=tmh;
temp<<=8;
temp|=tml;
return temp;
}
5 调试与仿真
本设计的程序编辑完成以后，通过keil编程软件来调试，经过多次的修改调试。
软件的仿真是用的Proteus ISIS，是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。将设计的电路图连接好，将程序加入到AT89C52中，进行仿真，和多次的修改，最终得到预测的结果。正温度仿真（100摄氏度）和负温度仿真（零下200摄氏度）仿真电路完整图如下：
图5-1 Proteus仿真测试100摄氏度
图5-2 Proteus仿真测试-200摄氏度
6 结论与体会
以往的检测大气温度的手段大多采用模拟温度传感器采集数据 ,并且需要经过一系的 A /D转换、信号放大和滤波等过程。本论文中系统地分析并归纳了温室大气的温度数据特征 ,并采用 DS18B20温度传感器设计了温室温度采集系统。经过实践论证 ,该系统可在 10 ℃～85 ℃实现 0. 5 ℃的采集精度。同时 ,基于 52单片机和 DS18B20数字传感器的采集系统具有硬件接线简单、测量精度高、稳定性好和抗干扰性强等诸多优点。温室温度采集系统通过串行总线实现与上位监控机的连接 ,使系统具备了远程监控能力 ,从而实现了实时监控温室内大气温度数据的功能。
一开始接触这个课题时我还不知道该从何下手，很多东西不知该如何实现，经过一个月的努力，在图书馆和网上查资料，小组讨论，终于完成了任务。
通过这次设计加深了我对这门课程的了解，以前总是觉得理论与实际有一定差异，但通过这次设计使我认识到了理论结合实际的重要性，由于知识的限制，设计还有很多不足之处，希望老师指出并教导。
应用指引：在MC430F14板上是标配了DS18B20数字温度传感器器，同时希望用户通过以下DS18B20的讲解能够了解更多1线 MC430F14实物图如下: >>关于MC430F14开发板详情>> 在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。 新的"一线器件"DS18B20体积更小、适用电压更宽、更经济。
美国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，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。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概念。现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。目前DS18B20批量采购价格仅10元左右。 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°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C。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。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、DS1822的特性 DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS1822与DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继"一线总线"的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。 一、DS18B20的主要特性 （1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电 （2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯
DS18B20数字温度计使用 1．DS18B20基本知识 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。 1、DS18B20产品的特点 （1）、只要求一个端口即可实现通信。 （2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。 （3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。 （4）、测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。 （5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。 （6）、内部有温度上、下限告警设置。 2、DS18B20的引脚介绍 TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。 （底视图）图1 表1 DS18B20详细引脚功能描述 3． DS18B20的使用方法 由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。 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。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都
是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 DS18B20的复位时序 DS18B20的读时序 对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。 对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。 DS18B20的写时序 对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。 对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。 4．实验任务 用一片DS18B20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。 5．电路原理图 6．系统板上硬件连线 （1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。 （2）．把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。 （3）．把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。 （4）．把“四路单总线”区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系统” 区域中的P3.7/RD端子上。 7． C语言源程序 #include
2019年中国大学软件工程专业大学排名和 大学名单 中国大学软件工程专业大学排名和大学名单 在最新公布的中国校友会网中国大学软件工程专业大学排名和大学名单中，北京大学、清华大学、国防科学技术大学的软件工程专业荣膺中国六星级学科专业，入选中国顶尖学科专业，位居全国高校第一；浙江大学、北京航空航天大学、华东师范大学的软件工程专业荣膺中国五星级学科专业美誉，跻身中国一流学科专业。上海交通大学、复旦大学、武汉大学、南京大学、吉林大学、中山大学、华中科技大学、四川大学、中国科学技术大学、山东大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、同济大学、天津大学、东南大学、湖南大学、西北工业大学、大连理工大学、北京理工大学、重庆大学、东北大学、西北大学、苏州大学、南京航空航天大学、北京邮电大学、北京工业大学、解放军理工大学等高校的软件工程专业入选中国四星级学科专业，跻身中国高水平学科专业。 2014中国大学软件工程专业排行榜 名次一级学科学科专业星级学科专业层次学校名称2014综合排名办学类型办学层次1软件工程6星级中国顶尖学科专业北京大学1中国研究型中国顶尖大学1软件工程6星级中国顶尖学
科专业清华大学2中国研究型中国顶尖大学1软件工程6星级中国顶尖学科专业国防科学技术大学中国研究型中国一流大学4软件工程5星级中国一流学科专业浙江大学6中国研究型中国一流大学4软件工程5星级中国一流学科专业北京航空航天大学21中国研究型中国一流大学4软件工程5星级中国一流学科专业华东师范大学24中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业上海交通大学3中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业复旦大学4中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业武汉大学5中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业南京大学8中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业吉林大学9中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业中山大学10中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业华中科技大学12中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业四川大学13中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业中国科学技术大学14中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业山东大学16中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业西安交通大学18中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业哈尔滨工业大学20中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业同济大学22中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业天津大学23中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业东南大学25中国研究型中国一流大学7软件工程4星级中国高水平学科专业湖南大学28中国研究型中国高水平大学7软件工程4星级中国高水平学
集成电路设计基础 2010-11年第一学期试题 一、填空题（20分） 1、目前，国内已引进了12英寸0.09um 芯片生产线，由此工艺线生产出来的集成 电路特征尺寸是0.009um （大 小），指的是右图中的W （字 母）。 2、CMOS工艺可分为p阱、n阱、双阱 三种。 在CMOS工艺中，N阱里形成的晶体管是p （PMOS，NMOS）。 3、通常情况下，在IC中各晶体管之间是由场氧来隔离的；该区域的形成用到的制造工艺是氧化工艺。 4.集成电路制造过程中，把掩膜上的图形转换成晶圆上器件结构一道工序是指光 刻，包括晶圆涂光刻胶、曝光、显影、烘干四个步骤； 其中曝光方式包括①接触式、②非接触式两种。 5、阈值电压V T是指将栅极下面的si表面从P型Si变成N型Si所必要的电压，根据阈值电压的不同，常把MOS区间分成耗尽型、增强型两种。降低V T 的措施包括：降低杂质浓度、增大Cox 两种。 二、名词解释（每词4分，共20分） ①多项目晶圆（MPW） ②摩尔定律 ③掩膜 ④光刻
⑤外延 三、说明（每题5分共10分） ①说明版图与电路图的关系。 ②说明设计规则与工艺制造的关系。 四、简答与分析题（10分） 1、数字集成电路设计划分为三个综合阶段，高级综合,逻辑综合,物理综合；解释这 三个综合阶段的任务是什么？ 2、分析MOSFET尺寸能够缩小的原因。 五、综合题（共4小题，40分） 1、在版图的几何设计规则中，主要包括各层的最小宽度、层与层之间的最小间距、各 层之间的最小交叠。把下图中描述的与多晶硅层描述的有关规则进行分类： （2）属于层与层之间的最小间距的是: （3）属于各层之间的最小交叠是： 2．请提取出下图所代表的电路原理图。画出用MOSFET构成的电路。
程设计温度报警器共11页，2759字。 目录 设计题目 (3) 设计目的 (3) 设计任务和要求 (3) 设计内容 (3) 心得体会 (10) 参考文献 (10) 一、设计题目：温度报警器 二、设计目的： 1.了解温度传感器AD590的基本原理、性能与应用。 2.熟悉单片机AT89C51工作方式和应用。 3.掌握ADC0809的接口方法及其输入程序的设计和调试方法。 4.将所学的单片机原理及检测技术的知识运用于实践，解决实际问题。 三、设计任务和要求： 本设计采用集成温度传感器AD590，设计一个数字显示的温度报警器。定安全温度值范围为77°C～100°C（可根据具体需要在程序中进行调整），对在这一范围内的温度变化采集后送入A/D转换器，A/D转换器的模拟电压范围为0～5V。例如传感器采集的温度为80°C，则对应数码管显示值为80°C。而温度高出100°C或者低于77°C时，不在安全温度范围之内，喇叭会进行报警、二极管发光显示。
ISIS SCHEMATIC DESCRIPTION FORMAT 6.1 ===================================== 设计的温度报警器\22 用1602LCD与DS18B20设计的温度报警器\用1602LCD与DS18B20设计的温度报警器.DSN Doc. no.:
最小的温度显示程序-c51 (2010-12-07 00:45:27) 转载 分类：51单片机 标签： 杂谈 #include
for (i = 8; i > 0; i--) { DQ = 0; // 给脉冲信号 dat >>= 1; //位右移 DQ = 1; // 给脉冲信号等待传感器返回脉冲 if(DQ) dat |= 0x80; Delay(4); } return (dat); } void WriteOneChar(unsigned char dat) { unsigned char i = 0; for (i = 8; i > 0; i--) { DQ = 0; DQ = dat&0x01; Delay(5); DQ = 1; dat>>=1; } } void Read_Temperature(void) { Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xcc); // 跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换 Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器 templ = ReadOneChar(); //温度低8位 temph = ReadOneChar(); //温度高8位 }
基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计程序(详细注释)
电路实物图如下图所示： C 语言程序如下所示： /******************************************************************** zicreate ----------------------------- Copyright (C) https://www.doczj.com/doc/1d13823616.html, -------------------------- * 程序名; 基于DS18B20的测温系统 * 功 能： 实时测量温度，超过上下限报警，报警温度可手动调整。K1是用来 * 进入上下限调节模式的，当按一下K1进入上限调节模式，再按一下进入下限 * 调节模式。在正常模式下，按一下K2进入查看上限温度模式，显示1s 左右自动 * 退出；按一下K3进入查看下限温度模式，显示1s 左右自动退出；按一下K4消除 * 按键音，再按一下启动按键音。在调节上下限温度模式下，K2是实现加1功能， * K1是实现减1功能，K3是用来设定上下限温度正负的。 * 编程者：Jason * 编程时间：2009/10/2 *********************************************************************/ #include
(0812) 计算机科学与技术(共 55个一级学科招生单位) 清华大学、浙江大学、华中科技大学、北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学、西安交通大学、西安电子科技大学、东南大学、南京大学、北京邮电大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、武汉大学、东北大学、吉林大学、电子科技大学、西北工业大学、中国科学技术大学、北京理工大学、大连理工大学、山东大学、中南大学、哈尔滨工程大学、中山大学、华南理工大学、安徽大学、重庆大学、同济大学、四川大学、湖南大学、天津大学、上海大学、北京科技大学、北京工业大学、华东师范大学、华中师范大学、北京交通大学、新疆大学、西南交通大学、沈阳航空工业学院、浙江工商大学、南京航空航天大学、南京理工大学、大连海事大学、上海海事大学、黑龙江大学、云南大学、桂林电子科技大学、燕山大学、合肥工业大学、中国人民大学、山东科技大学、江南大学、广东工业大学 {计算机科学与技术20强：清华大学、浙江大学、华中科技大学、北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学、西安交通大学、西安电子科技大学、东南大学、南京大学、北京邮电大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、武汉大学、东北大学、吉林大学、电子科技大学、西北工业大学、中国科学技术大学、北京理工大学} (081201) 计算机系统结构(共 89个二级学科招生单位) 北京大学、北京交通大学、北京理工大学、长安大学、长春理工大学、长江大学、大连理工大学、电子科技大学、东北大学、东华大学、东南大学、福州大学、复旦大学、广东工业大学、广西大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、杭州电子科技大学、合肥工业大学、河北大学、河南理工大学、黑龙江大学、华北电力大学、华北电力大学（保定、华东师范大学、华南理工大学、华中科技大学、华中师范大学、吉林大学、济南大学、暨南大学、江南大学、江苏大学、解放军理工大学、军械工程学院、昆明理工大学、兰州大学、兰州交通大学·兰州理工大学、辽宁师范大学、南昌大学、南京理工大学、南京邮电大学、南开大学、青岛大学、山东大学、山东科技大学、陕西师范大学、上海大学、上海交通大学、沈阳理工大学、太原理工大学、同济大学、武汉大学、武汉科技大学、安徽大学、西安电子科技大学、西安工业大学、西安建筑科技大学、西安交通大学、西安理工大学、西安邮电学院、西北大学、西北工业大学、西北农林科技大学、西南大学、西南交通大学、厦门大学、湘潭大学、燕山大学、浙江大学、浙江工业大学、郑州大学、中北大学、中国海洋大学、中国矿业大学(北京)、中国矿业大学(江苏)、中国石油大学(北京)、中南大学、中山大学、重庆大学、重庆邮电大学、华北计算技术研究所、华东计算技术研究所、武汉数字工程研究所、中国航空研究院631所、中国航天科工集团第二研究院、中国科学院北京计算技术研究所、中科院沈阳计算技术研究所 {计算机系统结构17强：清华大学、浙江大学、华中科技大学、北京大学、上海交通大学、东北大学、复旦大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、电子科技大学、北京邮电大学、西安电子科技大学、西安交通大学、西北工业大学、武汉大学、东南大学} (081202) 计算机软件与理论(共 165个二级学科招生单位) 中国人民大学、中国石油大学(北京)、北京大学、北京工业大学、北京交通大学、北京理工大学、北京林业大学、北京师范大学、北方工业大学、渤海大学、长安大学、长春工业大学、长春理工大学、长沙理工大学、成都理工大学、大连理工大学、大庆石油学院、电子科技大学、东北大学、东华大学、东华理工学院、东南大学、福建师范大学、福州大学、复旦大学、广东工业大学、广西大学、广西师范大学、贵州大学、桂林电子科技大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、杭州电子科技大学、合肥工业大学、河北大学、河海大学、河南工业大学、河南科技大学、河南师范大学、黑龙江大学、湖南工业大学(原株洲工
《模拟集成电路设计原理》期末考试 一．填空题（每空1分，共14分） 1、与其它类型的晶体管相比，MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小，CMOS电路被证明具有_ 较低__的制造成本。 2、放大应用时，通常使MOS管工作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来 表示电压转换电流的能力。 3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较小___（较大、较小）。 4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。 5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高，因此可以做成___恒定电流源_。 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输入电平的变化会引起差动输 出的改变。 7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响，实际应用中，为了抑制 沟长调制效应带来的误差，可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。 8、为方便求解，在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。 9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示，电路的输入电容C in为__ C F（1－A）__。 10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反比__（正比、反比）。 二．名词解释（每题3分，共15分） 1、阱 解：在CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。 2、亚阈值导电效应 解：实际上，V GS=V TH时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS 第7章 DS18B20温度传感器 7.1 温度传感器概述 温度传感器是各种传感器中最常用的一种，早起使用的是模拟温 度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就可以计算出当前环境温度。随着科技的进步，现代的温度传感器已经走向数字化，外形小，接口简单，广泛应用在生产实践的各个领域，为我们的生活提供便利。随着现代仪器的发展，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DALLS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议，即单片机接口仅需占用一个 I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境温度转化为数字信号，以数码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。 7.2 DS18B20温度传感器介绍 DS18B20是美国DALLAS^导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9?12位的数字 值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入 DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，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。因而使用 DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较 DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 1. DS18B20温度传感器的特性 ①独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口 线即可实现微处理器与DS18B20勺双向通讯。 ②在使用中不需要任何外围元件。 ③可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。 ④测温范围：-55 ~+125 C。固有测温分辨率为0.5 C。 ⑤通过编程可实现9~12位的数字读数方式。 ⑥用户可自设定非易失性的报警上下限值。 ⑦支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。 ⑧负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 2. 引脚介绍 DS18B20有两种封装：三脚TO-92直插式（用的最多、最普遍的封装）和八脚SOIC贴片式。下图为实验板上直插式 DS18B20的原理图。 3. 工作原理 单片机需要怎样工作才能将DS18B2 0中的温度数据独取出来呢？F面将给出详细分析 目录 （一)设计内容及要求 (2) （二）系统的硬件选择及设计 (3) 2.1核心处理器的设计 (3) 1、AT89C51引脚图 (3) 2、AT89C51引脚功能介绍 (3) 2.2温度采集电路的设计 (5) 1、单线技术 (5) 2、DS18B20的简介 (6) 3、DS18B20内部结构 (8) 4、DS18B20测温原理 (11) 5、温度采集电路 (12) 2.3温度显示电路的设计 (13) 1、LED数码管的操作 (13) 2、温度显示电路 (13) （三）系统的软件设计 (15) 3.1概述 (15) 3.2 DS18B20的单线协议和命令 (15) (1)初始化 (15) (2)ROM操作命令 (15) (3)内存操作命令 (16) 3.3温度采集程序流程图的设计 (18) 3.4温度显示程序流程图的设计 (19) （四) 结论 (19) （五）汇编代码 (20) （六）参考文献 (27) 基于DS18B20的数字温度计设计 摘要： 在本设计中选用AT89C51型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过两位共阴极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用汇编语言实现温度的采集与显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成了数字温度计的总体设计。其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际检测使用。 关键词：单片机AT89C51；温度传感器DS18B20；LED数码管；数字温度计 （一)设计内容及要求 本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED 数码管及必要的外围电路，构成了一个多功能单片机数字温度计。 本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED 数码显示器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。 通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。其具体的要求如下： 1、根据设计要求，选用AT89C51单片机为核心器件； 2、温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的P2.2引脚相连； 3、显示电路采用两位LED数码管以串口并行输出方式动态显示。 电子科技大学成都学院二零一零至二零一一学年第二学期 集成电路工艺原理课程考试题A卷（120分钟）一张A4纸开卷教师：邓小川 一二三四五六七八九十总分评卷教师 1、名词解释：(7分) 答：Moore law：芯片上所集成的晶体管的数目，每隔18个月翻一番。 特征尺寸：集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。 Fabless：IC 设计公司，只设计不生产。 SOI：绝缘体上硅。 RTA：快速热退火。 微电子：微型电子电路。 IDM：集成器件制造商。 Chipless：既不生产也不设计芯片，设计IP内核，授权给半导体公司使用。 LOCOS：局部氧化工艺。 STI：浅槽隔离工艺。 2、现在国际上批量生产IC所用的最小线宽大致是多少，是何家企业生产？请 举出三个以上在这种工艺中所采用的新技术（与亚微米工艺相比）？(7分) 答：国际上批量生产IC所用的最小线宽是Intel公司的32nm。 在这种工艺中所采用的新技术有：铜互联；Low-K材料；金属栅；High-K材料；应变硅技术。 3、集成电路制造工艺中，主要有哪两种隔离工艺？目前的主流深亚微米隔离工 艺是哪种器件隔离工艺，为什么？(7分) 答：集成电路制造工艺中，主要有局部氧化工艺－LOCOS；浅槽隔离技术－STI两种隔离工艺。 主流深亚微米隔离工艺是：STI。STI与LOCOS工艺相比，具有以下优点：更有效的器件隔离；显著减小器件表面积；超强的闩锁保护能力；对沟道无 侵蚀；与CMP兼容。 4、在集成电路制造工艺中，轻掺杂漏（LDD）注入工艺是如何减少结和沟道区间的电场，从而防止热载流子的产生？(7分) 答：如果没有LDD形成，在晶体管正常工作时会在结和沟道区之间形成高 单片机原理及应用 课程设计报告书 题目：DS18B20数字温度计的设计 姓名学号：张琪05200102 吕群武05200166 蔡凌志05200178 专业班级：电信1班 指导老师：余琼蓉 设计时间：2010年12月 成绩评定 一、课题介绍 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器18B20，单片机AT89S52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围-55°C~+125°C 。在-10~+85°C 范围内,精度为±0.5°C 。18B20的精度较差为± 2°C 。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。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED 显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED 显示部分是指四位共阳极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。本设计能完成的温度测量范围是-55°C~+128°C ，由于能力有限，不能实现报警功能。 二、方案论证 方案一： 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随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的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 方案二：考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 温度传感器： DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。 2 DS18B20的内部结构 DS18B20内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位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的管脚排列如图2所示，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，见图4）。 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，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 图1 DS18B20的内部结构 图2DS18B20的管脚排列 DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。例如＋125℃的数字输出为07D0H，＋25.0625℃的数字输出为0191H，－25.0625℃的数字输出为FF6FH，－55℃的数字输出为FC90H。 温度值高字节 高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。其中配置寄存器的格式如下： R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”，10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=“10”，11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=“11”，12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。 高速暂存器是一个9字节的存储器。开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时被刷新；第6、7、8字节未用，表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。 3 DS18B20的工作时序 DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，如图3（a）（b）（c）所示。 DS18B20数字温度计的设计与实现 一、实验目的 １．了解DS18B20数字式温度传感器的工作原理。 ２．利用DS18B20数字式温度传感器和微机实验平台实现数字温度计。 二、实验内容与要求 采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。 １．基本要求： (1)检测的温度范围：0℃～100℃，检测分辨率 0.5℃。 (2)用4位数码管来显示温度值。 (3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。 ２．提高要求 (1)扩展温度范围。 (2)增加检测点的个数，实现多点温度检测。 三、设计报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单 ５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、数字温度传感器DS18B20 由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。 1.DS18B20性能特点 DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O 口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正的只读存 储器ROM ，④适配各种单片机或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。 2. 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,高速暂存器。64位光刻ROM 是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。64位ROM 结构图如图2所示。不同的器件地址序列号不同。 DS18B20的管脚排列如图1所示。 图1 DS18B20引脚分布图 图2 64位ROM 结构图 DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示： 序号 寄存器名称 作 用 序号 寄存器名称 作 用 0 温度低字节 以16位补码形式存放 4 配置寄存器 1 温度高字节 5、6、7 保留 2 TH/用户字节1 存放温度上限 8 CRC 3 HL/用户字节2 存放温度下限 以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的RAM 中，二进制中的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度。 LSB MSB 8位检验CRC 48位序列号 8位工厂代码（10H ） 教高司函…2013?56号 关于公布“本科教学工程”地方高校第一批 本科专业综合改革试点的通知 各省、自治区、直辖市教育厅(教委)： 根据《教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高…2011?6号）和《关于启动实施“本科教学工程”“专业综合改革试点”项目工作的通知》（教高司函…2011?226号），在各省级教育行政部门推荐基础上，严格执行项目建设规划中确定的分省（区、市）名额，经研究，现批准北京工业大学新能源科学与工程等550个专业点为本科专业综合改革试点（名单见附件）。 实施“专业综合改革试点”项目，旨在充分发挥高校的积极性主动性创造性，结合办学定位、学科特色和服务面向等，明确专业培养目标和建设重点，优化人才培养方案。按照准确定位、注重内涵、突出优势、强化特色的原则，通过自主设计建设方案，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革，促进人才培养水平的整体提升，形成一批教育观念先进、改革成 1 效显著、特色更加鲜明的专业点，引领示范本校其他专业或同类高校相关专业的改革建设。 各地教育行政部门要对所属高等学校本科专业综合改革试点项目给予必要的政策和经费支持，并负责指导、检查、监督等建设工作。我司将在项目执行中期对项目实施情况进行抽查、考核、评价，抽查结果将作为下一批滚动实施的依据。 高等学校本科专业综合改革试点项目的承担学校应在学校网站设立专栏，对外公布项目的建设内容、实施方案和进展程度等相关信息，加强有关建设成果的宣传推广，充分发挥项目的示范作用。 附件：地方高校第一批本科专业综合改革试点名单 教育部高等教育司 2013年6月3日 集成电路设计练习题2009 1、说明一个半导体集成电路成本的组成。 2、简述CMOS工艺流程。简述CMOS集成电路制造的过程中需要重复进行的工艺步骤。 3、描述你对集成电路工艺的认识。列举几种集成电路典型工艺。工艺上常提到0.25,0.18指的是什么？简述CMOS工艺技术的发展趋势。 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？ 5、现有一用户需要一种集成电路产品，要求该产品能够实现如下功能：y=lnx 其中，x为4位二进制整数输入信号。y为二进制小数输出，要求保留两位小数。电源电压为3~5v 假设公司接到该项目后，交由你来负责该产品的设计，试讨论该产品的设计全程。 6、请谈谈对一个系统设计的总体思路。针对这个思路，你觉得应该具备哪些方面的知识？ 7、描述你对集成电路设计流程的认识。 8、集成电路前端设计流程，后端设计流程，相关的工具。 9、从RTL synthesis到tape out之间的设计flow，并列出其中各步使用的tool. 10、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程。 11、简述半定制数字电路的设计流程。 12、简要说明并比较数字集成电路几种不同的实现方法。 13、什么是集成电路的设计规则。 14、同步电路和异步电路的区别是什么？ 15、画出CMOS电路的晶体管级电路图，实现Y=AB+C(D+E) 16、在CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平，这个单管你会用P管还是N 管，为什么？ 17、硅栅COMS工艺中N阱中做的是P管还是N管，N阱的阱电位的连接有什么要求？ 18、名词解释：VLSI, CMOS, EDA, VHDL, DRC, LVS, DFT, STA 19、画出CMOS与非门的电路，并画出波形图简述其功能。 DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图 时间：2012-02-16 14:16:04 来源：赛微电子网作者： 前言 温度与工农业生产密切相关，对温度的测量和控制是提高生产效率、保证产品质量以及保障生产安全和节约能源的保障。随着工业的不断发展，由于温度测量的普遍性，温度传感器的市场份额大大增加，居传感器首位。数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现在，新一代的DS18B20温度传感器体积更小、更经济、更灵活。DS18B20温度传感器测量温度范围为-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。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。基于DS18B20温度传感器的重要性，小编整理出DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图供大家参考。 一、DS18B20温度传感器工作原理（热电阻工作原理） DS18B20温度传感器工作原理框图如图所示： DS18B20温度传感器工作原理框图 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振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，其输出用于修正计数器1的预置值。 二、DS18B20温度传感器的应用电路 1.DS18B20温度传感器寄生电源供电方式电路图 寄生电源方式特点： (1)进行远距离测温时，无须本地电源。 (2)可以在没有常规电源的条件下读取ROM。 (3)电路更加简洁，仅用一根I/O口实现测温。 (4)只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适于采用电池供电系统中。DS18B20温度传感器使用方法以及代码
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