外文资料原文
DS18B20
1.1DESCRIPTION
The DS18B20 Digital Thermometer provides 9 to 12-bit (configurable) temperature readings which indicate the temperature of the device.
Information is sent to/from the DS18B20 over a 1-Wire interface, so that only one wire (and ground) needs to be connected from a central microprocessor to a DS18B20. Power for reading, writing, and performing temperature conversions can be derived from the data line itself with no need for an external power source.
Because each DS18B20 contains a unique silicon serial number, multiple DS18B20s can exist on the same 1-Wire bus. This allows for placing temperature sensors in many different places. Applications where this feature is useful include HVAC environmental controls, sensing temperatures inside buildings, equipment or machinery, and process monitoring and control.
1.2FEATURES
(1)Unique 1-WireTM interface requires only one port pin for communication
(2)Multidrop capability simplifies distributed temperature sensing applications
(3)Requires no external components
(4)Can be powered from data line. Power supply range is 3.0V to 5.5V
(5)Zero standby power required
(6)Measures temperatures from -55°C to+125°C. Fahrenheit equivalent is -67°F
to+257°F
(7)0.5 C accuracy from -10°C to +85°C
(8)Thermometer resolution is programmable from 9 to 12 bits
(9)Converts 12-bit temperature to digital word in 750 ms (max.)
(10)User-definable, nonvolatile temperature alarm settings
(11)Alarm search command identifies and addresses devices whose temperature is outside
of programmed limits (temperature alarm condition)
(12)Applications include thermostatic controls, industrial systems, consumer products,
thermometers, or any thermally sensitive system
1.3PIN ASSIGNMENT
DETAILED PIN DESCRIPTION Table 1
DS18B20Z (8-pin SOIC) and DS18P20P (TSOC): All pins not specified in this table are not to be connected.
1.4OVERVIEW
The block diagram of Figure 1 shows the major components of the DS18B20. The DS18B20 has four main data components: 1) 64-bit lasered ROM, 2) temperature sensor, 3) nonvolatile temperature alarm triggers TH and TL, and 4) a configuration register. The device derives its power from the 1-Wire communication line by storing energy on an internal capacitor during periods of time when the signal line is high and continues to operate off this power source during the low times of the 1-Wire line until it returns high to replenish the parasite (capacitor) supply. As an alternative, the DS18B20 may also be
powered from an external 3V - 5.5V supply.
DS18B20 BLOCK DIAGRAM Figure 1
Communication to the DS18B20 is via a 1-Wire port. With the 1-Wire port, the memory and control functions will not be available before the ROM function protocol has been established. The master must first provide one of five ROM function commands: 1) Read ROM, 2) Match ROM, 3) Search ROM, 4)Skip ROM, or 5) Alarm Search. These commands operate on the 64-bit lasered ROM portion of each device and can single out a specific device if many are present on the 1-Wire line as well as indicate to the bus master how many and what types of devices are present. After a ROM function sequence has been successfully executed, the memory and control functions are accessible and the master may then provide any one of the six memory and control function commands.
One control function command instructs the DS18B20 to perform a temperature measurement. The result of this measurement will be placed in the DS18B20’s scratch-pad memory, and may be read by issuing a memory function command which reads the contents of the scratchpad memory. The temperature alarm triggers TH and TL consist of 1 byte EEPROM each. If the alarm search command is not applied to the DS18B20, these registers may be used as general purpose user memory. The scratchpad also contains a configuration byte to set the desired resolution of the temperature to digital conversion. Writing TH, TL,
and the configuration byte is done using a memory function command. Read access to these registers is through the scratchpad. All data is read and written least significant bit first.
1.5PARASITE POWER
The block diagram (Figure 1) shows the parasite-powered circuitry. This circuitry “steals” power whenever the DQ or VDD pins are high. DQ will provide sufficient power as long as the specified timing and voltage requirements are met (see the section titled “1-Wire Bus System”). The advantages of parasite power are twofold: 1) by parasiting off this pin, no local power source is needed for remote sensing of temperature, and 2) the ROM may be read in absence of normal power.
In order for the DS18B20 to be able to perform accurate temperature conversions, sufficient power must be provided over the DQ line when a temperature conversion is taking place. Since the operating current of the DS18B20 is up to 1.5 mA, the DQ line will not have sufficient drive due to the 5k pullup resistor. This problem is particularly acute if several DS18B20s are on the same DQ and attempting to convert simultaneously.
There are two ways to assure that the DS18B20 has sufficient supply current during its active conversion cycle. The first is to provide a strong pull up on the DQ line whenever temperature
conversions or copies to the E2 memory are taking place. This may be accomplished by using a MOSFET to pull the DQ line directly to the power supply as shown in Figure 2. The DQ line must be switched over to the strong pull up within 10 s maximum after issuing any protocol that involves copying to the E2 memory or initiates temperature conversions. When using the parasite power mode, the VDD pin must be tied to ground.
Another method of supplying current to the DS18B20 is through the use of an external power supply tied to the VDD pin, as shown in Figure 3. The advantage to this is that the strong pullup is not required on the DQ line, and the bus master need not be tied up holding that line high during temperature conversions.This allows other data traffic on the 1-Wire bus during the conversion time. In addition, any number of DS18B20s may be placed on the 1-Wire bus, and if they all use external power, they may all imultaneously perform temperature conversions by issuing the Skip ROM command and then issuing the Convert T command. Note that as long as the external power supply is active, the GND pin may not be floating.
The use of parasite power is not recommended above 100 C, since it may not be able to sustain communications given the higher leakage currents the DS18B20 exhibits at these temperatures. For applications in which such temperatures are likely, it is strongly recommended that VDD be applied to the DS18B20.
For situations where the bus master does not know whether the DS18B20s on the bus are parasite powered or supplied with external VDD, a provision is made in the DS18B20 to signal the power supply scheme used. The bus master can determine if any DS18B20s are on the bus which require the strong Pull up by sending a Skip ROM protocol, then issuing the read power supply command. After this command is issued, the master then issues read time slots. The DS18B20 will send back “0” on the 1-Wire bus if it is parasite powered; it will send back a “1” if it is powered from the VDD pin. If the master receives a “0”, it knows that it must supply th e strong pullup on the DQ line during temperature conversions.
See “Memory Command Functions” section for more detail on this command protocol. STRONG PULLUP FOR SUPPLYING DS18B20 DURING TEMPERATURE CONVERSION Figure 2
USING VDD TO SUPPLY TEMPERATURE CONVERSION CURRENT Figure 3
1.6OPERATION - ALARM SIGNALING
After the DS18B20 has performed a temperature conversion, the temperature value is compared to the trigger values stored in TH and TL. Since these registers are 8-bit only, bits 9-12 are ignored for comparison. The most significant bit of TH or TL directly corresponds to the sign bit of the 16-bit temperature register. If the result of a temperature measurement is higher than TH or lower than TL, an alarm flag inside the device is set. This flag is updated with every temperature measurement. As long as the alarm flag is set, the DS18B20 will respond to the alarm search command. This allows many DS18B20s to be connected in parallel doing simultaneous temperature measurements. If somewhere the temperature exceeds the limits, the alarming device(s) can be identified and read immediately without having to read non-alarming devices.
1.7 64-BIT LASERED ROM
Each DS18B20 contains a unique ROM code that is 64-bits long. The first 8 bits are a 1-Wire family code (DS18B20 code is 28h). The next 48 bits are a unique serial number. The last 8 bits are a CRC of the first 56 bits. (See Figure 4.) The 64-bit ROM and ROM Function Control section allow the DS18B20 to operate as a 1-Wire device and follow the 1-Wire protocol detailed in the section “1-Wire Bus System”. The functions required to control sections of the DS18B20 are not accessible until the ROM function protocol has been satisfied. This protocol is described in the ROM function protocol flowchart (Figure 5). The 1-Wire bus master must first provide one of five ROM function commands: 1) Read ROM, 2) Match ROM, 3) Search ROM, 4) Skip ROM, or 5) Alarm Search. After a ROM function sequence has been successfully executed, the functions specific to the DS18B20 are accessible and the bus master may then provide one of the six memory and control function commands.
64-BIT LASERED ROM Figure 4
1.8 CRC GENERATION
The DS18B20 has an 8-bit CRC stored in the most significant byte of the 64-bit ROM. The bus master can compute a CRC value from the first 56-bits of the 64-bit ROM and compare it to the value stored within the DS18B20 to determine if the ROM data has been received error-free by the bus master. The equivalent polynomial function of this CRC is:
CRC = X8 + X5 + X4 + 1
The DS18B20 also generates an 8-bit CRC value using the same polynomial function shown above and provides this value to the bus master to validate the transfer of data bytes. In each case where a CRC is used for data transfer validation, the bus master must calculate a CRC value using the polynomial function given above and compare the calculated value to either the 8-bit CRC value stored in the 64-bit ROM portion of the DS18B20 (for ROM reads) or the 8-bit CRC value computed within the DS18B20 (which is read as a ninth byte when the scratchpad is read). The comparison of CRC values and decision to continue with an operation are determined entirely by the bus master. There is no circuitry inside the DS18B20 that prevents a command sequence from proceeding if the CRC stored in or calculated by the DS18B20 does not match the value generated
by the bus master.
The 1-Wire CRC can be generated using a polynomial generator consisting of a shift register and XOR gates as shown in Figure 5. Additional information about the Dallas 1-Wire Cyclic Redundancy Check is available in Application Note 27 entitled “Understanding and Using Cyclic Redundancy Checks with Dallas Semiconductor Touch Memory Products”.
The shift register bits are initialized to 0. Then starting with the least significant bit of the family code, 1bit at a time is shifted in. After the eighth bit of the family code has been entered, then the serial number is entered. After the 48th bit of the serial number has been entered, the shift register contains the CRC value. Shifting in the 8 bits of CRC should return the shift register to all 0 s.
1.91-WIRE BUS SYSTEM
The 1-Wire bus is a system which has a single bus master and one or more slaves. The DS18B20 behaves as a slave. The discussion of this bus system is broken down into three topics: hardware configuration, transaction sequence, and 1-Wire signaling (signal types and timing).
1-WIRE CRC CODE Figure 5
2.0TRANSACTION SEQUENCE
The protocol for accessing the DS18B20 via the 1-Wire port is as follows:
（1）Initialization
（2）ROM Function Command
（3）Memory Function Command
（4）Transaction/Data
外文资料译文
DS18B20
一概述
1.1一般说明
DS18B20 数字温度计提供9到12位温度读数,指示器件的温度。
信息经过单线接口送入DS18B20 或从DS18B20 送出，因此从中央处理器到DS18B20 仅需连接一条线和地读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。
因为每一个DS18B20 有唯一的系列号(silicon serial number),因此多个DS18B20 可以存在于同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测。
1.2特性
(1)独特的单线接口，只需1个接口引脚，即可通信。
(2)多点(multidrop)能使分布式温度检测应用得以简化。
(3)不需要外部元件。
(4)可用数据线供电,供电电压为3.0V到5.5V。
(5)不需备份电源。
(6)测量范围从-55 至+125 增量值为0.5 等效的华氏温度范围是-67°F至257°F。
(7)以9 或12位数字值方式读出温度。
(8)在-10℃～+85℃时精度为±0.5℃。
(9)12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。
(10)用户可定义的非易失性的温度告警设置。
(11)告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件温度告警情况。
(12)应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统。
1.3引脚排列
1.4 详细的引脚说明
1.5 详细说明
图1 的方框图表示DS18B20 的主要部件。DS18B20 有三个主要的数据部件：1)64 位
激光ROM；2)温度灵敏元件；3)非易失性温度告警触发器TH 和TL 。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生电容电源为止。作为另一种可供选择的方法DS18B20 也可用外部5V 电源供电。
与DS18B20 的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM 操作未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM 操作命令之一：1 )Read
ROM(读ROM)，2)Match ROM(符合ROM),3)Search ROM(搜索ROM),4)Skip ROM(跳过ROM),或5)Alarm Search(告警搜索) 。这些命令对每一器件的64 位激光ROM 部分进行操作。如果在单线上有许多器件，那么可以挑选出一个特定的器件，并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。在成功地执行了ROM 操作序列之后，可使用存贮器和控制操作，然后主机可以提供六种存贮器和控制操作命令之一。
一个控制操作命令指示DS18B20 完成温度测量。该测量的结果将放入DS18B20 的高速暂存(便笺式)存贮器(Scratchpad memory )，通过发出读暂存存储器内容的存储器操作命令可以读出此结果。每一温度告警触发器TH 和TL 构成一个字节的EEPROM 。如果不对
DS18B20 施加告警搜索命令,这些寄存器可用作通用用户存储器使用存储器.操作命令可以
写TH 和TL。对这些寄存器的读访问,通过便笺存储器。所有数据均以最低有效位在前的方式被读写。
图1 DS18B20的方框图
1.5 寄生电源(parasite power)
方框图(图1)示出寄生电源电路。当I/O 或VDD 引脚为高电平时，这个电路便取得电源。只要符合指定的定时和电压要求，I/O 将提供足够的功率（标题为“单总线系统”一节）。寄生电源的优点是双重的：1)利用此引脚，远程温度检测无需本地电源，2)缺少正常电源条件下也可以读ROM。
为了使DS18B20 能完成准确的温度变换，当温度变换发生时，I/O 线上必须提供足够的功率。因为DS18B20 的工作电流高达1mA，5K 的上拉电阻将使I/O 线没有足够的驱动能力。如果几个DS18B20 在同一条I/O 线上而且企图同时变换，那么这一问题将变得特别尖锐。
有两种方法确保DS18B20 在其有效变换期内得到足够的电源电流。第一种方法是发生温度变换时，在I/O 线上提供一强的上拉。如图2 所示，通过使用一个MOSFET 把I/O 线直接拉到电源可达到这一点。当使用寄生电源方式时VDD 引脚必须连接到地。
向DS18B20 供电的另外一种方法是通过使用连接到VDD 引脚的外部电源，如图3 所示。这种方法的优点是在I/O 线上不要求强的上拉。总线上主机不需向上连接便在温度变换期间使线保持高电平。这就允许在变换时间内其它数据在单线上传送。此外，在单线总线上可以放置任何数目的DS18B20，而且如果它们都使用外部电源，那么通过发出跳过(Skip) ROM 命令和发出变换(Convert) T 命令,可以同时完成温度变换。注意只要外部电源处于工作状态，GND （地）引脚不可悬空。
图2 强上拉在温度变换期内向DS18B20 供电
图3 使用VDD 提供温度变换所需电流
1.6运用告警信号
在DS18B20 完成温度变换之后，温度值与贮存在TH 和TL 内的触发值相比较。因为这些寄存器仅仅是8 位，所以0.5 位在比较时被忽略。TH 或TL 的最高有较位直接对应于16位温度寄存器的符号位。如果温度测量的结果高于TH 或低于TL ，那么器件内告警标志将置位。每次温度测量更新此标志。只要告警标志置位，DS18B20 将对告警搜索命令做出响应。这允许并联连接许多DS18B20 ，同时进行温度测量。如果某处温度超过极限，那么可以识别出正在告警的器件并立即将其读出而不必读出非告警的器件。
1.764位激光ROM
每一DS18B20 包括一个唯一的64 位长的ROM 编码。开绐的8 位是单线产品系列编码(DS18B20 编码是10h)。接着的48 位是唯一的系列号。最后的8 位是开始56 位CRC （见图4）。64位ROM 和ROM 操作控制部分允许DS18B20 作为一个单线器件工作并遵循“单线总线系统”一节中所详述的单线协议，直到ROM 操作协议被满足。DS18B20 控制部分的功能是不可访问的。单线总线主机必须首先操作五种ROM 操作
命令之一：1) Read ROM(读ROM),2)Match ROM(匹配ROM),3)Search ROM(搜索ROM),4)Skip ROM(跳过ROM),或5)Alarm Search(告警搜索)。在成功地执行了ROM 操作序列之后，DS18B20 特定的功能便可访问，然后总线上主机可提供六个存贮器和控
制能命令之一。
（最高有效位）（最低有效位）
图4 64 位激光ROM
1.8CRC产生
DS18B20 有一存贮在64 位ROM 的最高有效字节内的8 位CRC，总线上的主机可以根据64 位ROM 的前56 位计算机CRC 的值并把它与存贮在DS18B20 内的值进行比较以决定ROM 的数据是否已被主机正确地接收。CRC 的等效多项式函数为：
CRC=X8+X5+X4+1
DS18B20 也利用与上述相同的多项式函数产生一个8 位CRC 值并把此值提供给总线的主机以确认数据字节的传送。在使用CRC 来确认数据传送的每一种情况中，总线主机必
须使用上面给出的多项式函数计算CRC 的值并把计算所得的值或者与存贮在DS18B20 的64 位ROM 部分中的8 位CRC值(ROM读数),或者与DS18B20 中计算得到的8 位CRC 值(在读暂存存贮器中时,它作为第九个字节被读出)进行比较。CRC 值的比较和是否继续操作都由总线主机来决定，当存贮在DS18B20 内或由DS18B20 计算得到的CRC 值与总线主机产生的值不相符合时，在DS18B20 内没有电路来阻止命令序列的继续执行。
总线CRC 可以使用如图5 所示由一个移位寄存器和“异或”(XOR) 门组成的多项式产生器来产生.其它有关Dallas 公司单线循环冗余校验的信息可参见标题为“理解和使用Dallas 半导体公司接触式存贮器产品”的应用注释。
移位寄存器的所有位被初始化为零。然后从产品系列编码的最低有效位开始，每次移入一位。当产品系列编码的8 位移入以后，接着移入序列号。在序列号的第48 位进入之后，移位寄存器便包含了CRC 值。移入CRC 的8 位应该使移位寄存器返回至全零。
图5 单线CRC 编码
1.9 单线总线系统
单线总线是一种具有一个总线主机和一个或若干个从机(从属器件)的系统，DS18B20起从机的作用。这种总线系统的讨论分为三个题目：硬件接法，处理顺序，以及单线信号（信号类型与定时）。
2.0处理顺序
经过单线接口访问DS18B20 的协议protocol 如下：
（1）初始化
（2）ROM 操作命令
（3）存贮器操作命令
（4）处理/数据
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
毕业论文(设计) 文献翻译 本翻译源自于：CNKI 毕业设计名称：基于单片机的转速温度智能测控系统设计外文翻译名称：DS18B20 温度计 学生姓名：蔡信鹏 院 (系)：电子信息工程学院 专业班级：电气10901 指导教师：李金 辅导教师：李金 时间：2013年2月至2013年6月
DS18B20 数字温度计 Ching Dai著，蔡信鹏译 描述 DS18B20 数字温度计提供9至12位温度读数，指示器件的温度。 信息经过单线接口送入DS18B20或送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条（和地）。读、写和完成温度变换所需的电源可以有数据线本身提供，而不需要外部电源。 因为每一个DS18B20有唯一的系列号，因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测。 特性 独特的单线接口，只需一个接口引脚即可通信。 多点能力使分布式温度检测应用得以简化。 不需要外部元件。 可用数据线供电，提供3.0V到5.5V的电源。 不需备份电源。 测量范围从-55°C到+125°C，等效的华氏温标范围是-67°F到+257°F 以9到12位数字值方式读出温度。 在750毫秒内把12位温度变换为数字。 用户可定义的，非易失性的温度警告设置。 告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）。 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统。 引脚排列
引脚说明 GND–地 DQ –数字输入输出 VDD–可选的VDD NC –不连接 详细引脚说明 综述 图1的方框图表示DS18B20的主要部件。DS18B20有三个主要的数据部件：1）64为激光ROM，2）温度灵敏元件，3）非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生（电容）电源为止，作为另一种可供选择的方法，DS18B20也用外部5V电源供电。 与DS18B20的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM操作 未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命
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/9967995.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
数字温度计的设计 【摘要】 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机实现温度测量，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89S52单片机的数字温度计的设计用LCD数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 【关键词】关键词1温度计；关键词2单片机；关键词3数字控制；关键词4DS1620 目录 第一章绪论 (2) 1.1 前言 (3) 1.2 数字温度计设计方案 (3) 1.3 总体设计框图 (3) 第二章硬件电路设计............................ 错误!未定义书签。 2.1 主要芯片介绍 (5) 2．1．1 AT89C51的介绍 (5) 2.1.2 AT89C51各引脚功能介绍 (5) 2．2 温度传感器 (7) 2.2．1 DS1620介绍 (7) 第三章软件设计................................ 错误!未定义书签。
3.1 主程序流程图 (11) 3.4 计算温度子程序流程图 (13) 3.5 显示数据刷新子程序流程图 (13) 第四章 Proteus仿真调试......................... 错误!未定义书签。 4.1 Proteus软件介绍 (15) 4.2 Proteus界面介绍 (16) 4.2.1 原理图编辑窗口 (18) 4.2.2 预览窗口 (23) 4.2.3 模型选择工具栏 (31) 4.2.4 元件列表 (35) 4.2.5 方向工具栏 (37) 4.2.6 仿真工具栏 (38) 4.3 本次设计仿真过程 (39) 4.3.1 创建原理图 (40) 设计总结 (50) 结论 (57) 参考文献 (59) 致谢 (62) 附录 (72)
中英文资料对照外文翻译 DS18B20 数字温度计 描述 DS18B20 数字温度计提供9至12位温度读数，指示器件的温度。 信息经过单线接口送入DS18B20或送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条（和地）。读、写和完成温度变换所需的电源可以有数据线本身提供，而不需要外部电源。 因为每一个DS18B20有唯一的系列号，因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测。 特性 独特的单线接口，只需一个接口引脚即可通信。 多点能力使分布式温度检测应用得以简化。 不需要外部元件。 可用数据线供电，提供3.0V到5.5V的电源。 不需备份电源。 测量范围从-55°C 到+125°C，等效的华氏温标范围是-67°F 到+257°F 以9到12位数字值方式读出温度。 在750毫秒内把12位温度变换为数字。 用户可定义的，非易失性的温度警告设置。 告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）。 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统。
引脚排列 引脚说明 GND –地 DQ –数字输入输出 VDD –可选的VDD NC –不连接 详细引脚说明 综述 图1的方框图表示DS18B20的主要部件。DS18B20有三个主要的数据部件：1）64为激光ROM，2）温度灵敏元件，3）非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生（电容）电源为止，作为另一种可供选择的方法，DS18B20也用外部5V电源供电。 与DS18B20的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM操作未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命令之一：1）读ROM，2）符合ROM，3）搜索ROM,4)跳过ROM，5)告警搜索。这些命令对每一个器件的64位激
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。
课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日
邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计（论文）目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节，是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成，着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力，并要求能设计出完整的电路或产品，从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，具体要求如下： 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有：①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
土壤温度测量的设计 1.简介 温度是土壤的一个十分重要的环境因素，它直接影响微生物的活跃性及有机物的分 解，影响植物的根吸收水分与矿物质，同时它在植物生长率及根的范围上发挥着重要作用。据统计，植物的根一般在地下50厘米范围内，因此测量这一范围内不同深度的土壤温度变得十分有意义。 目前，土壤温度测量仪器可分为三类。第一种，是利用热敏电阻与土壤温度之间的 关系测量实际温度。在使用这类仪器前，系统参数需要校正，同时当解决系统遇到的问题时，十分不便。第二种是非接触式的土壤测温仪器，它通过红外线测量温度，这种设备价格昂贵。第三种，通过数字温度计测量温度。目前，这类仪器不仅可测量一点的土壤温度，还可将数据进行存储与传输。 总之，上述设备因为价格过于昂贵或功能过于简单，而得不到广泛应用。因此，一 种价格更廉价，更能更强大的仪器需要去开发设计。 2.设计与原理 本设计运用高品质单片机C8051F310作为核心控制器，它主要包括以下功能模块， 如数据采集模块、显示与存储模块、时钟模块、串行通信模块、键控控制块及电源模块。如图1所示系统组成及如何工作。 图 1 系统框图 该系统可在不同深度测量10点的土壤温度，在采集数据的同时，并将温度及时间 电源管理 传感器 1 ··· ··· 传感器 10 MCU C8051 F310 键盘及LCD 显示 存储记忆模块 时钟模块 RS232串行接口 计算机
数据予以显示之后，系统通过串行通信接口将数据传送到计算机。用户可以通过按键设置系统参数及运行系统。经过试验，这种效率高成本低的便携式的仪器能平稳工作且运行良好。 2.1硬件设计 在硬件设计中，系统可利用的部分包括C8051F310单片机、DS18B20数字温度传感器、ISL6292可编程锂电池充电管理芯片、NCP500电压管理芯片以及DS1302时钟芯片，它们通过相应的外围电路连接在一起，同时这几部分是系统的核心结构。下面就介绍这些核心部分及其外围电路。 2.1.1高质量C8051F310单片机 C8051F310是一款兼容8051指令集的完全集成的混合信号ISP型MCU芯片。C8051F310主要由CIP-51内核、外围模拟电路、数字I/O口及电源模块组成。其中，CIP-51内核采用一种管线式结构，因此它大大增加其指令吞吐量，其最大时钟频率为25MHz，峰值为25MIPS。为我们所熟知的是它的CIP-51内核支持包括8052标准的所有外围设备。其数字数据交叉开关允许将内部数字系统资源的影像传送到I/O端口，并且C8051F310单片机总共有29个I/O端口。 2.1.2 DS18B20数字温度传感器 DS18B20数字温度传感器可测量温度范围为-55°C～+125°C。DS18B20共有3个引脚，分别为数据I/O口DQ、电源引脚VCC以及接地引脚GND。如图2所示，DS18B20的工作电路。 因为每一个DS18B20都具有一个唯一的芯片序列号，所以多个DS18B20可以连接在同一条数据总线上。这就使得不同的温度传感器放置在不同位置,同时为系统的硬件设计提供方便。 图2 DS18B20工作电路 本系统利用10个DS18B20数字温度传感器，去测量位于地下50厘米内的10个不
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。
数字温度计 摘要：温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。该设计是数字温度计，首先是对总体方案的选择和设计；然后通过控制LM35进行温度采集；将温度的变化转为电压的变化，其次设计电压电路，将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压；再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。最后在Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图，仿真结果表明：在温度变化时，可以通过电压的变化形式传递，最终通过3位十进制数显示出来。 关键词：温度计；电路设计；仿真
目录 1 设计任务与要求 (1) 2 方案设计与论证 (1) 3 单元电路的设计及仿真 (2) 3.1传感器 (2) 3.2放大系统 (2) 3.3 A/D转换器及数字显示 (4) 4 总电路设计及其仿真调试过程 (6) 4.1总电路设计 (6) 4.2仿真结果及其分析 (7) 5 结论与心得 (9) 6 参考文献 (11)
1 设计任务与要求 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求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0～100度。 （2）测量精度0.1度。 （3）3位LED数码管显示。 掌握线性系统的根轨迹、时域和频域分析与计算方法； （2）掌握线性系统的超前、滞后、滞后-超前、一二阶最佳参数、PID等校正方法；（3）掌握MATLAB线性系统性能分析、校正设计与检验的基本方法。 2 方案设计与论证 数字温度计的原理是：通过控制传感器进行温度采集，将温度的变化转化为电压的变化；然后设计电压电路，将变化的电压通过放大系统转化为需要的电压；再通过A/D转换器将模拟的电压转换为数字量后驱动数码管对实时温度进行动态显示。 原理框图如图2-1所示： 传感器放大系统A/D转换显示 图2-1 数字温度计原理框图 由设计任务与要求可知道，本设计实验主要分为四个部分，即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。经过分析，传感器可以选择对温度比较敏感的器件，做好是在某参数与温度成线性关系，比如用温敏晶体管构成的集成温度传感器或热敏电阻等；放大系统可以由集成运放组成或反相比例运算放大器；A/D转换器需要选择有LED 驱动显示功能的，而可供选择的参考元件有ICL7107，ICL7106，MC14433等；显示部分用3位LED数码管显示。 方案一：用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电
数字温度计外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)
DS18B20 数字温度计 描述 DS18B20 数字温度计提供9至12位温度读数，指示器件的温度。 信息经过单线接口送入DS18B20或送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条（和地）。读、写和完成温度变换所需的电源可以有数据线本身提供，而不需要外部电源。 因为每一个DS18B20有唯一的系列号，因此多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测。 特性 独特的单线接口，只需一个接口引脚即可通信。 多点能力使分布式温度检测应用得以简化。 不需要外部元件。 可用数据线供电，提供3.0V到5.5V的电源。 不需备份电源。 测量范围从-55°C到+125°C，等效的华氏温标范围是-67°F到+257°F 以9到12位数字值方式读出温度。 在750毫秒内把12位温度变换为数字。 用户可定义的，非易失性的温度警告设置。 告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）。 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统。 引脚排列
引脚说明 GND–地 DQ –数字输入输出 VDD–可选的VDD NC –不连接 详细引脚说明 综述 图1的方框图表示DS18B20的主要部件。DS18B20有三个主要的数据部件：1）64为激光ROM，2）温度灵敏元件，3）非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源，直到信号线变为高电平重新接上寄生（电容）电源为止，作为另一种可供选择的方法，DS18B20也用外部5V电源供电。 与DS18B20的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM操作 未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命
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 ）
单片机原理与应用设计课程综述 设计项目数字温度计 任课教师 班级 姓名 学号 日期
基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要：随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。 传统的温度测量大多使用热敏电阻，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。 温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。 关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51； LCD1602 一、绪论 1.1 前言 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之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求也越来越高，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。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,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义 数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51，DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用，巩固所学的知识，为以后工作与学习打下坚实的基础。 数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中，如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如：发电厂锅炉
外文资料 DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer The DS18B20 Digital Thermometer provides 9 to 12-bit (configurable) temperature readings which indicate the temperature of the device. Information is sent to/from the DS18B20 over a 1-Wire interface, so that only one wire (and ground) needs to be connected from a central microprocessor to a DS18B20. Power for reading, writing, and performing temperature conversions can be derived from the data line itself with no need for an external power source. Because each DS18B20 contains a unique silicon serial number, multiple DS18B20s can exist on the same 1-Wire bus. This allows for placing temperature sensors in many different places. Applications where this feature is useful include HV AC environmental controls, sensing temperatures inside buildings, equipment or machinery, and process monitoring and control. The block diagram of Figure 1 shows the major components of the DS18B20. The DS18B20 has four main data components: 1) 64-bit laser ROM, 2) temperature sensor, 3) nonvolatile temperature alarm triggers TH and TL, and 4) a configuration register. The device derives its power from the 1-Wire communication line by storing energy on an internal capacitor during periods of time when the signal line is high and continues to operate off this power source during the low times of the 1-Wire line until it returns high to replenish the parasite (capacitor) supply. As an alternative, the DS18B20 may also be powered from an external 3V - 5.5V supply. Communication to the DS18B20 is via a 1-Wire port. With the 1-Wire port, the memory and control functions will not be available before the ROM function protocol has been established. The master must first provide one of five ROM function commands: 1) Read ROM, 2) Match ROM, 3) Search ROM, 4) Skip ROM, or 5) Alarm Search. These commands operate on the 64-bit laser ROM portion of each device and can single out a specific device if many are present on the 1-Wire line as well as indicate to the bus master how many and what types of devices are present. After a ROM function sequence has been successfully executed, the memory and control functions are accessible and the master may then provide any one of the six memory and control function commands. One control function command instructs the DS18B20 to perform a temperature measurement. The result of this measurement will be placed in the DS18B20’s scratch-pad memory, and may be read by issuing a memory function command which reads the contents of the scratchpad memory. The temperature alarm triggers TH and TL consist of 1 byte EEPROM each. If the alarm search command is not applied to the DS18B20, these registers may be used as general purpose user memory. The scratchpad also contains a configuration byte to set the desired resolution of the temperature to digital conversion. Writing TH, TL, and the configuration byte is done using a memory function command. Read access to these registers is through the scratchpad.
数字温度计DS18B20课程设计报告 专业名称： 自动化专业班级： 全文结束》》级自动化1班学号： 全文结束》》4786 摘要本设计采用的主控芯片是ATMEL公司的AT89C51单片机，数字温度传感器是DALLAS公司的 DS18B20。本设计用数字传感器DS18B20测量温度，测量精度高，传感器体积小，使用方便。所以本次设计的数字温度计在工业、农业、日常生活中都有广泛的应用。单片机技术已经广泛应用社会生活的各个领域，已经成为一种非常实用的技术。51单片机是最常用的一种单片机，而且在高校中都以51单片机教材为蓝本，这使得51单片机成为初学单片机技术人员的首选。本次设计采用的AT89C51是一种flash型单片机，可以直接在线编程，向单片机中写程序变得更加容易。本次设计的数字温度计采用的是 DS18B20数字温度传感器，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，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。本设计根据设计要求，首先设计了硬件电路，然后绘制软件流程图及编写程序。本设计属于一种多功能温度计，温度测量范围是-55℃到125℃。温度值的分辨率可以被用户设定为9-12位，可以设置上下限报警温度，当温度不在设定的范围内时，就会启动报
警程序报警。本设计的显示模块是用液晶显示屏1602实现温度显示。在显示实时测量温度的模式下还可以通过查询按键查看设定的上下限报警温度。 一、实验设计概述本系统所设计的数字温度计采用的是 DS18B20数字温度传感器测温，测温上下限为10°C~40°C。 DS18B20直接输出的就是数字信号，与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，上下限报警功能。其输出温度采用LCD1602显示，主要用于对测温比较准确的场所。该设计控制器使用的是51单片机AT89C51，AT89C51单片机在工控、测量、仪器仪表中应用还是比较广泛的。测温传感器使用的是 DS18B20，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，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。显示是用液晶显示屏1602实现温度显示。蜂鸣器用来实现当测量温度超过设定的上下限时的报警功能。 二、系统总体方案及硬件设计 2、1系统总体设计框图由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。 温度计电路设计总体设计框图如图2-1所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18B20，显示采用液晶显示
重庆文理学院 单片机课程综合设计 设计题目:数字温度计 学号：201308329053 姓名：杨洋 班级：2013级电气S2班 提交日期：2016.01.14 电子电气工程学院
目录 一.引言 二.设计务任和要求 三. 系统总体方案及硬件设计 四. 系统软件算法分析 五. 电路仿真 六.电路板制作过程 七. 电路调试过程 八. 总结与体会 九. 参考文献 十. 源程序
一引言 随着电子技术的不断发展，我们能应用到的电子产品也越来越多。而生活中我们用的很多电子产品都越来越轻巧，价格也越来越便宜．利用电子芯片实现的东西也越来越来越多，比如数字温度计。当然，非电子产品的常用温度计也很便宜。此次课设论文所介绍的是自己动手制作的一个高精度数字温度计。本次课设不但丰富了课余生活，还从实践中学到并了很多新知识，并从中巩固了以前的知识。 用Protel 99软件来设计制作电路板——PCB(Printed circuit Bound)。在PCB上，布置一系列的芯片、电阻、电容等元件，通过PCB上的导线相连，构成电路，一起实现一定的功能。电路通过连接器或者插槽进行输入/输出，有时还有显示部分（如发光二极管LED、.数码显示器等）。可以说，PCB是一块连接板，它的主要目的是为元件提供连接，为整个电路提供输入输出端口和显示，电气连接通性是PCB最重要的特性之一。PCB在各种电子设备中有如下功能：（1）提供集成电路等各种电子元件固定、装配的机械支撑。（2）实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要的电气特性。（3）为电动装配提供阻焊徒刑，为元器件插装、检查、维修提供识别符和图形。 做本课题的所用到的知识是我们学过的模拟电子电路以及数字逻辑电路等，当然还用到了刚刚学过不久的单片机知识。本次课设是把理论和实践结合起来，这不但可以锻炼自己的动手能力，而且还可以加深对数字逻辑电路和模拟电子电路的学习和理解。同时也激起了我学好单片机的斗志。为了全面清晰的表达，本论文用图文并茂的方式，尽可能详细的地介绍此次设计的全过程。 二设计务任和要求 2.1、基本范围-20℃——100℃ 2.2、精度误差小于0.5℃ 2.3、LED 数码直读显示 2.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 三系统总体方案及硬件设计 3.1数字温度计设计方案论证 3.1.1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，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 3.1.2 方案二