题目：基于DS18B20的温度检测
目录
一、设计目的与要求 (1)
二、系统硬件的设计和工作原理 (1)
三、调试故障的检测与分析 (8)
四、设计心得体会 (8)
五、参考文献 (10)
六、附录（程序） (11)
一．设计的要求与目的
1.1设计的要求
⑴.设计内容包括了时间显示电路、温度检测电路、供电电源、温度警报电路等几部分的设计。根据内容画出相应的电路图和程序流程图，再分别利用C语言和汇编语言编写出相应的程序。
⑵.编写完程序后，先进行模拟仿真，之后进行实物的焊接，将程序烧写到单片机上，最后进行调试。
1.2课程设计的目的
⑴．进一步掌握单片机的原理及其功能。学会利用单片机做一些简单的电子设计与制作。
⑵．熟悉DS18B20温度传感器的作用及其原理，会利用其进行温度的测量。
⑶. 熟悉1602液晶显示的内部结构原理及其相关的技术参数。
⑷. 通过课程设计训练学生如何综合运用所学知识去分析解决事迹问题和培养学生严谨的工作作风和科学态度。
1.3方案的选择与简介
目前使用的接触式比较多，主要有热点式传感器，吧温度变化转换为电阻变化的叫做热电阻传感器，把温度变化转换为热电势变换的叫做热电偶传感器。
方案一：热电阻传感器具有高温系数，高电阻率，物理特性稳定，良好的线性输出等优点。
方案二：热电偶传感器具有结构简单，测量范围广，热惯性小，精准度高，输出信号远等优点，但价格比较高。
方案三：新型可编程温度传感器DS18B20，精度高，成本低，
易于采集信号。
利用热电偶或热电阻作为温度传感器，这类传感器至仪表之间通常要用专用的温度补偿导线，而温度补偿导线的价格比较高，并且线路太长会影响到测量的精度，这是直接以模拟量形式进行采集的不可避免的问题。采用新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测可以避免热电阻或热电偶作为温度传感器所造成的测量精度误差过大等问题，同时DS18B20只需要一个I/O口便可以进行通信，它可以以更低的成本和更高的精度实现温度的检测，所以我们选择了方案三。
二、系统的硬件设计与工作原理
2.1系统的总体设计：
本次课程设计的题目是温度控制系统，硬件部分本设计主要是对
温度进行监测，主要控制器件是单片机89S52。首先温度传感器DS1820对温度进行采样和转换，将测量结果送给单片机，单片机将输入的温度值与内部指定单元的给定温度值进行比较，根据比较结果，判断是否发出警报。下图为该系统的仿真图。
元件的选择及简绍：
元件一：DS18B20 （一）元件引脚：
（二）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
（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温
（4）DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，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
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃
（6）可编程的分辨率为9～12 位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温
（7）在9 位分辨率时最多在93.75ms 内把温度转换为数字，12 位分辨率时最多在750ms 内把温度值转换为数字，速度更快
（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC 校验码，
具有极强的抗干扰纠错能力
（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
（三）工作时序图
元件二：LCD1602
（一）实物图：
（二）引脚图及引脚功能说明：
（三）工作时序图读操作时序图：
写操作时序图：
2、系统的基本框图：
DS18B20传感器
AT89S52
液晶显示电路复位电路
芯片
主控电路
3.3程序流程图展示：
开始
DS18B20初始化
LCD1602初始化
1
读温度符号
Flag==0
显示正温度
temp>+20℃
Temp<-20℃
发光二极管亮报警LCD显示结果
结束发光二极管不报警
显示负温度
Y
Y N
N
三、调试故障的检测与分析
实物图：
调试过程中出现的故障及分析：
故障一：电路接通，LCD一直不能显示。
经过反复排除，电路的焊接没有问题，最终在同学的提示下发现单片机31脚需接高电平。
EA=1时，CPU从芯片内部ROM中取指令运行，如过超过了内部存储空间，也从外部扩展的ROM中取得，EA=0时，只从芯片的外部扩展中取指令运行。不会取内部ROM的程序运行。所以一般把31脚接电源。
故障二：LCD显示的温度一直为+85℃。
在外部供电的方式下，DS18B20 的GND 引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85℃。在查阅资料时发现这句话后通过换DS18B20之后发现原先的元件损坏。
故障三：温度警报灯并非按照程序中叙述的温度发出警报。
这问题百思不得其解，最后通过询问才发现，程序出了问题。经过对程序的修改之后才实现功能。
四、设计心得体会
参考文献：
1.张毅刚.《新编MCS-51单片机应用设计》.哈尔滨工业大学出版社 2003
2.朱兆优、陈坚等.《单片机原理及应用》.电子工业出版社2010
3.秦曾煌.《电工学》高等教育出版社.2009
4. 林捷杨绪业．模拟电路与数字电路．人民邮电出版社
附录：
主函数：
#include
#include"DS18B20.h"
#include"LCD.h"
sbit LED=P1^7;//报警设备连接p1.7口
UCHAR Lcd_Disp[]=
{
'0',
'1',
'2',
'3',
'4',
'5',
'6',
'7',
'8',
'9',
'A',
'B',
'C',
'D',
'E',
'F'
}; //???????????????? void main(void)
{
UINT Temp=0; //温度值
UCHAR Flag=0; //符号值
LCD_1602_Init();//LCD初始化
while(1)//死循环……为了避免屏幕闪烁
{
Temp=Read_DS18B20_TEMP();
Flag=Read_DS18B20_ZF();
if(Flag==0)
{
LCD_1602_Display(5,0,'-');
}
else
{
LCD_1602_Display(5,0,'+');
}
if(((Flag==0)&&(Temp>200))||((Flag==1)&&(Temp>200))) //温度小于-20°或大于+20°则发生报警
{
LED=1;
}
else
{
LED=0;
}
LCD_1602_Display(0,0,'T');
LCD_1602_Display(1,0,'E');
LCD_1602_Display(2,0,'M');
LCD_1602_Display(3,0,'P');
LCD_1602_Display(4,0,':');
LCD_1602_Display(6,0,Lcd_Disp[Temp/1000]);
LCD_1602_Display(7,0,Lcd_Disp[(Temp%1000)/100]);
LCD_1602_Display(8,0,Lcd_Disp[(Temp%100)/10]);
LCD_1602_Display(9,0,'.');
LCD_1602_Display(10,0,Lcd_Disp[Temp%10]);
}
}
LCD1602头文件
#include"LCD.h"
void Delay_Ms(UCHAR z)//Z ms 的延时子程序
{
UCHAR x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void LCD_1602_Check_Busy(void)//1602忙检测
{
UCHAR temp=0;
LCD_1602_Rs=0;//命令控制
LCD_1602_Rw=1;//端口读操作
LCD_1602_Data=0xff;//给数据端口赋初值
do
{
LCD_1602_En=1; //
Delay_Ms(2); //
temp=LCD_1602_Data; //
LCD_1602_En=0; //
Delay_Ms(2); //
}while(temp&0x80); //
}
void LCD_1602_Write_Data(UCHAR Data)//1602写数据子函数
{
LCD_1602_Check_Busy();
LCD_1602_Rs=1; //对1602进行数据操作
LCD_1602_Rw=0; //对1602写控制
LCD_1602_Data=Data; //对1602的数据端口写数据
LCD_1602_En=1; //?????????????????????
Delay_Ms(2);
LCD_1602_En=0;
Delay_Ms(2);
}
void LCD_1602_Write_Command(UCHAR Command)//1602写命令子函数
{
LCD_1602_Check_Busy();
LCD_1602_Rs=0; //对1602进行命令操作
LCD_1602_Rw=0; //向1602写
LCD_1602_Data=Command; //??????????1602?????
LCD_1602_En=1; //?????????????????????
Delay_Ms(2);
LCD_1602_En=0;
Delay_Ms(2);
}
void LCD_1602_Init(void)//1602初始化
{
LCD_1602_Write_Command(0x38); //???????
LCD_1602_Write_Command(0x0c);
LCD_1602_Write_Command(0x06);
LCD_1602_Write_Command(0x01);//???????
}
void LCD_1602_Display(UCHAR x,UCHAR y,UCHAR temp)//1602的显示子函数{
UCHAR i=0;
if(y==0)
{
LCD_1602_Write_Command(0x80+x);//如果y==0,则在1602的第一行开始显示数据
LCD_1602_Write_Data(temp);//将所要显示的数据送入
Delay_Ms(3);
}
else
if(y==1)
{
LCD_1602_Write_Command(0x80+0x40+x);//如果y==1;则在1602的第二行开始显示数据
LCD_1602_Write_Data(temp);//将要显示的数据
Delay_Ms(3);
}
}
DS18B20头文件：
#include"DS18B20.h"
//
void Delay_Us(UCHAR i)
{
while(--i);//x=5+i*2;微秒的延时
}
bit RESET_DS18B20(void)//DS18B20的复位程序
{
DS18B20_DQ=1;
DS18B20_DQ=0;
Delay_Us(247);//延时500US
DS18B20_DQ=1;
Delay_Us(27);
if(DS18B20_DQ==0) //如果有DS18B20在线上，则DS18B20在接受到前面的信号后会自动的将总线拉低
{
while(DS18B20_DQ==0);//等待DS18B20释放总线
return 0;//检测到有DS18B20,返回0
}
else
{
return 1;//没检测到DS18B20则返回1
}
}
void Write_DS18B20_DA TA(UCHAR Value)//写数据
{
UCHAR i=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
DS18B20_DQ=1;
DS18B20_DQ=0;//将总线拉低
Delay_Us(5);//先拉低15us
DS18B20_DQ=Value&0x01;//送低位数据给总线
Delay_Us(20);//延时45us,DS18B20则会对总线进行采样
DS18B20_DQ=1;//将总线拉高
Value>>=1;//????????????
}
}
UCHAR Read_DS18B20_DATA(void)//读数据
{
UCHAR i=0;
UCHAR Value=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
DS18B20_DQ=1;
DS18B20_DQ=0;
Delay_Us(1);//延时7US,DQ由0变为1产生读时间间隙
DS18B20_DQ=1;
Delay_Us(1);//延时7US
if(DS18B20_DQ)
{
Value|=0x01< } Delay_Us(17); //延时45微妙，在此时间内将数据读完 DS18B20_DQ=1; nop(); //前后两位数据间的时间间隙要大于一微秒} return Value; } //DS1820内部ROM指令表 //读ROM 33H //符合ROM 55H //搜索ROM 0F0H //跳过ROM 0CCH 所有的DS18B20都响应 //告警搜索ROM 0ECH //DS18B20内部RAM指令表 //温度转换44H //读暂存器0BEH 读内部的9字节内容（可连读九次） //写暂存器4EH //复制暂存器48H //重调EEPROM 0B8H //读供电方式0B4H 寄生供电时发送0，外部供电DS18B20发送1 UINT Read_DS18B20_TEMP(void) //读取温度的数值位 { UCHAR Temp_L=0; //温度低位 UCHAR Temp_H=0; //温度高位 int Temp=0; //设置为2个字节16位，用于操作12位精度 bit ZF=0; float F_Temp=0.0; RESET_DS18B20();//复位DS18B20 Write_DS18B20_DATA(0XCC);//跳过ROM Write_DS18B20_DATA(0X44);//温度转换 RESET_DS18B20();//再次复位DS18B20 Write_DS18B20_DATA(0XCC);//再次跳过ROM Write_DS18B20_DATA(0XBE);//读取温度 Temp_L=Read_DS18B20_DATA();//第一次读取的是温度的低八位 Temp_H=Read_DS18B20_DA TA();//第二次读取的是温度的高八位 Temp=Temp_H;//首先保存高位温度 Temp<<=8;//????????????????????????? Temp=Temp|Temp_L;//??????????????????????? if(Temp_H&0x80) { F_Temp=(~Temp+1)*0.0625;//当温度为负的时候所测得的数值要取反加1然后再乘以0.0625，这样才能得到实际的温度 Temp=F_Temp*10+0.5; //小数点后取一位小数，切要进行四舍五入 F_Temp+=0.05; //精确的四舍五入 ZF=0; //Temp&0x80为1，则说明是负温度 } else { F_Temp=Temp*0.0625; //当温度为正的时候所测得数据直接乘以0.0625便可得到当前温度 Temp=F_Temp*10; //取小数点后面一位 F_Temp+=0.05; //四舍五入操作 ZF=1; } return Temp; } UCHAR Read_DS18B20_ZF(void) //读取温度的符号位 { bit ZF=0; UCHAR Temp_L=0; //温度低位 UCHAR Temp_H=0; //温度高位 RESET_DS18B20();//复位DS18B20 Write_DS18B20_DATA(0XCC);//跳过ROM Write_DS18B20_DATA(0X44);//温度转换 RESET_DS18B20();//再次复位DS18B20 Write_DS18B20_DATA(0XCC);//再次跳过ROM Write_DS18B20_DATA(0XBE);//读取温度 Temp_L=Read_DS18B20_DATA();//第一次读取的是温度的低八位Temp_H=Read_DS18B20_DA TA();//第二次读取的是温度的高八位if(Temp_H&0x80) { ZF=0; //Temp&0x80为1，则说明是负温度 } else { ZF=1; } return ZF; } （1）先将数据线置高电平“1”。 （2）延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点） （3）数据线拉到低电平“0”。 （4）延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。 （5）数据线拉到高电平“1”。 （6）延时等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。 （7）若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。 （8）将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。 （1）数据线先置低电平“0”。 （2）延时确定的时间为15微秒。 （3）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。 （4）延时时间为45微秒。 （5）将数据线拉到高电平。 （6）重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。（7）最后将数据线拉高。 DS18B20的写操作时序图如图 DS18B20的读操作 （1）将数据线拉高“1”。 （2）延时2微秒。 （3）将数据线拉低“0”。 （4）延时15微秒。 （5）将数据线拉高“1”。 （6）延时15微秒。 （7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。 （8）延时30微秒。DS18B20的读操作时序图如图所示。 DS18B20的Protues仿真图 源程序代码： #include "reg51.h" #include "intrins.h" // 此头文件中有空操作语句NOP 几个微秒的延时可以用NOP 语句，但本人没用NOP，直接用了I++来延时 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37, 0x38,0x39}; sbit ds18b20_io=P2^0; //单片机与DS18B20的连接口 sbit lcdrs=P2^6; //1602与单片机的接口 sbit lcden=P2^7; 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。这类温度传感器集温度测量和A\D转换于一生，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机 “盛群杯”单片机大赛设计报告 温度读取部分： 采用数字温度传感器DS18B20。DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。如图1.2.2 所示。 DS18B20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。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,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、分辨率等方面带来了令人满意的效果 2.2.1 温度采集部分设计 本系统采用半导体温度传感器作为敏感元件。传感器我们采用了DS18B20单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换，直接输出数字量，可以直接和单片机进行通讯，大大简化了电路的复杂度。DS18B20应用广泛，性能可以满足题目的设计要求。DS18B20的测温电路如图2.2.1所示。 图2.2.1 DS18B20测温电路 （1）DSI8B20的测温功能的实现： 其测温电路的实现是依靠单片机软件的编程上。当DSI8B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的0，1字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0．062 5℃／LSB形式表示。温度值格式如表2.2.1所示，其中“S”为标志位，对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变换为原码，再计算十进制值。DSI8B20完成温度转换后，就把测得的温度值与 TH做比较，若T>TH或T D S18B20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 (3) 3 系统的主要元件 (3) 3.1 单片机 (3) 3.2 温度传感元件 (5) 3.3 LCD显示屏 (7) 4 硬件电路 (8) 4.1 系统整体原理图 (8) 4.2 单片机晶振电路 (9) 4.3 温度传感器连接电路 (10) 4.4 LCD电路 (10) 4.5 报警和外部中断电路 (12) 5 结论 (12) 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。 智能化仪器及原理应用课程设计 设计题目： DS18B20数字温度计的设计专业班级： 10自动化1 班 姓名： 组员： 指导老师： 日期：2012-11-26 目录 一、摘要 (2) 二、方案论证 (2) 三、电路设计 (2) 1、设备整机结构及硬件电路框图 (2) 2、单片机的选择 (3) 3、温度显示电路 (3) 4、温度传感器 (4) 5、软件设计 (6) 6、系统所运用的功能介绍： (8) 四、系统的调试及性能分析： (8) 附件：DS18B20温度计C程序 (9) 一、摘要 本设计的主要内容是应用单片机和温度传感器设计一个数字温度表，DS18B20是一种可组网的高精度数字温度传感器，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。本设计基于数字温度传感器DS18B20，以AT89C51片机为核心设计此测试系统，具有结构简单、测温精度高、稳定可靠的优点。可实现温度的实时检测和显示，本文给出了系统的硬件电路详细设计和软件设计方法，经过调试和实验验证，实现了预期的全部功能。 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。 三、电路设计 1、 设备整机结构及硬件电路框图 根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如下图所示， 4位数码管显示器系统中AT89C51成对DS18B20初始化、温度采集、温度转换、温度数码显示。 本装置详细组成部分如下： a. 主控模块：AT89C51片机； b. 传感器电路：DS18B20温度传感器； 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3 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7 4硬件电路8 4.1系统整体原理图8 4.2单片机晶振电路8 4.3温度传感器连接电路9 4.4LCD电路10 4.5报警和外部中断电路11 5结论12 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。 摘要 此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。温度传感器DS18B20是单线式，体积超小，硬件开消超低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强的理想单片机温度传感器，可实时根据指令给出温度数据，可读性高。HS1101是电容式空气湿度传感器，在不同的湿度环境下呈现出不同的电容值，0%～100%RH湿度范围内，电容从162PF变化到200PF，误差误差为2%RH。可见其精度非常高，为了反映出其电容的变化，本系统采用555多谐震荡电路产生不同的频率，用于检测湿度。单片机采集到两个传感器给出的数据进行处理与计算，得出当前的温度与湿度并送给液晶屏显示。本系统具有可读性高，稳定性高，反应速度快，测量值准确的特点。 关键词：温湿度测量系统精度高速度快体积小 Abstract: The temperature and humidity measurement system is based on singleline type temperature sensor DS18B20, capacitive moisture sensorSCM STC89C52 for temperature humidity measurement and respectively by LCD display. The line 1602 Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao ultra-low, strong anti-jamming capability, high precision, additional features strong ideal single-chip microcomputer temperature sensor, real-time temperature data, depending on the directive given readable. HS1101 is capacitive sensor, air humidity in different humidity presents different capacitance, 0% ~ 100% RH humidity, within the scope of capacitance change to 200PF, from 162PF error for 2% RH error. e can see its precision is very high, in order to reflect the capacitance change, the system USES the 555 more harmonic concussion circuits produce different frequency, which is used to detect humidity. SCM acquisition to two sensor gives data processing and calculated, the current temperature and humidity and give the display on the LCD panel. This system has a readable, high stability, reaction speed, measured values exact characteristic. Keywords: temperature and humidity measurement system high precision speed small volume 折腾了一晚上，才把DS18B20的驱动移植到STM32上来。以前在51上使用过单个和多个连接的DS18B20，有现成的程序了，以为很快就能弄好，结果还是被卡住了，下面说下几个关键点吧： 首先是延时的问题，STM32上若用软件延时的话不太好算时间，所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完成延时的计算。相比之下用SysTick来的简单方便点。 接着是STM32 IO脚的配置问题，因为51是双向的IO，所以作为输入输出都比较方便。STM32的IO是准双向的IO，网上查了下资料，说将STM32的IO配置成开漏输出，然后外接上拉即可实现双向IO。于是我也按规定做了，但调了老半天都不成功，是因为DS18B20没有响应的信号。在烦躁之际只有试下将接DQ的IO分别拉低和拉高看能不能读入正确的信号。结果果然是读入数据不对，原来我将IO配成开漏输出后相当然的以为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit()，这正是问题所在，后来将读入的函数改为GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是现实出来了，但跟我家里那台德胜收音机上显示的温度相差2度，都不知道是哪个准了，改天再找个温度计验证下。 下面引用一段DS18B20的时序描述，写的很详细: DS18B20的控制流程 根据DS18B20的通信协议，DS18B20只能作为从机，而单片机系统作为主机，单片机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤：复位、发送ROM指令、发送RAM指令。每次对DS18B20的操作都要进行以上三个步骤。 复位过程为：单片机将数据线拉低至少480uS，然后释放数据线，等待15-60uS让DS18B20接收信号，DS18B20接收到信号后，会把数据线拉低60-240uS，主机检测到数据线被拉低后标识复位成功； 发送ROM指令：ROM指令表示主机对系统上所接的全部DS18B20进行寻址，以确定对那一个DS18B20进行操作，或者是读取某个DS18B20的ROM序列号。 发送RAM指令：RAM指令用于单片机对DS18B20内部RAM进行操作，如读取寄存器的值，或者设置寄存器的值。 具体的RAM和RAM指令请查阅DS18B20的数据手册。下面简单介绍： 1、ROM操作命令：DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。一旦总线检测到从属器件的存在，它便可以发出器件ROM操作指令，所有ROM 操作指令均为8位长度，主要提供以下功能命令： 1 ）读ROM（指令码0X33H）：当总线上只有一个节点（器件）时，读此节点的64位序列号。如果总线上存在多于一个的节点，则此指令不能使用。 2 ）ROM匹配（指令码0X55H）：此命令后跟64位的ROM序列号，总线上只有与此序列号相同的DS18B20才会做出反应；该指令用于选中某个DS18B20，然后对该DS18B20进行读写操作。 3 ）搜索ROM（指令码0XF0H）：用于确定接在总线上DS18B20的个数和 目录 一、概述 (2) 二、内容 (2) 1、课程设计题目 (2) 2、课程设计目的 (2) 3、设计任务和要求 (2) 4、正文 (3) （一）、方案选择与论证 (3) 三、系统的具体设计与实现 (5) （1）、系统的总体设计方案 (5) （2）、硬件电路设计 (5) a、单片机控制模块 (5) b、温度传感器模块 (5) 四、软件设计 (11) 1、主程序 (11) 2、读出温度子程序 (11) 3、温度转换命令子程序 (11) 4、计算温度子程序 (12) 五、完整程序如下： (12) 六、设计体会 (17) 七、参考文献 (17) 一、概述 单片机技术是一项运用广泛且极具发展潜力的技术。 2009年6月14日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。 本文主要介绍了一个基于89S52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 二、内容 1、课程设计题目 基于DS18B20的温度传感器 2、课程设计目的 通过基于MCS-52系列单片机AT89C52和DS18B20温度传感器检测温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，数码显示管的使用，汇编语言的设计；并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 3、设计任务和要求 以MCS-52系列单片机为核心器件，组成一个数字温度计，采用数字温度传感器DS18B20为检测器件，进行单点温度检测，检测精度为±0.5摄氏度。温度显示采用LCD1602显示，两位整数，一位小数。 实训五 DS18B20温度检测控制实训 一、实训目的 1.温度传感器电路的工作原理。 2.了解温度控制的基本原理。 3.掌握一线总线接口的使用。 二、实训说明 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 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。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的 48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校训码 （CRC=X8+X5+X4+1）。光刻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。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例: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。 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 《单片机原理及应用》 课程设计报告 题目：温度控制器电路 专业：电子信息工程 年级： 2010级 学号： ********** 学生姓名： ******* 联系电话： ************ 指导老师： ******* 完成日期：2013年5月30 摘要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有量程宽、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，有广泛的应用前景。 关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; ABSTRACT With the era of progress and development, the temperature test has affected our life, work, scientific research, each domain, has become a very important thing, be imperative system so the design of a temperature test. This paper introduces a digital temperature alarm system based on AT89C52 mcu. Detailed description of the process of digital temperature sensor DS18B20 temperature measurement system development, focusing on the sensor under the SCM hardware connection, software programming and system flow of each module are analyzed in detail, on the part of the circuit are one one are introduced, the system can facilitate the realization of temperature acquisition and alarm, and can according to need any alarm temperature, it is very convenient to use, has a wide range, small volume, low power consumption, suitable for our daily lives and industrial, agricultural production in the temperature measurement, can also be used as a temperature processing module into other systems, as other auxiliary system. DS18B20 combined with AT89C52 to achieve the most simple temperature alarm system, the system is simple in structure, has the widespread application prospect. Key word.Single chip microcomputer; temperature detection; AT89C52; DS18B20; 硬件电路： 软件设计： /****************************************************************** 程序名称：DS18B20温度测量、报警系统 简要说明：DS18B20温度计，温度测量范围0~99.9摄氏度 可设置上限报警温度、下限报警温度 即高于上限值或者低于下限值时蜂鸣器报警 默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃ 报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值 最高下限报警值等于当前上限报警值 将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能 编写：吴彦刚 ******************************************************************/ #include #include "DS18B20.h" #define uint unsigned int #define uchar unsigned char //宏定义 #define SET P3_1 //定义调整键 #define DEC P3_2 //定义减少键 #define ADD P3_3 //定义增加键 #define BEEP P3_7 //定义蜂鸣器 bit shanshuo_st; //闪烁间隔标志 bit beep_st; //蜂鸣器间隔标志 sbit DIAN = P2^7; //小数点 uchar x=0; //计数器 signed char m; //温度值全局变量 uchar n; //温度值全局变量 uchar set_st=0; //状态标志 signed char shangxian=38; //上限报警温度，默认值为38 signed char xiaxian=5; //下限报警温度，默认值为38 uchar code LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff}; /*****延时子程序*****/ void Delay(uint num) { while( --num ); } /*****初始化定时器0*****/ void InitTimer(void) { TMOD=0x1; TH0=0x3c; TL0=0xb0; //50ms（晶振12M） } /*****定时器0中断服务程序*****/ void timer0(void) interrupt 1 { TH0=0x3c; TL0=0xb0; x++; } /*****外部中断0服务程序*****/ void int0(void) interrupt 0 { EX0=0; //关外部中断0 if(DEC==0&&set_st==1) { shangxian--; if(shangxian 所属系电子工程系 专业自动化 学号 姓名周何聪 指导教师李振东 起讫日期 2011.4 --- 2011.5 设计地点东南大学成贤学院 东南大学成贤学院毕业设计报告（论文） 诚信承诺 本人承诺所呈交的毕业设计报告（论文）及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献。如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承担一切责任。 学生签名： 日期： 目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章绪论 (5) §1.1 系统背景 (5) §1.2 系统概述 (5) 第二章方案论证 (6) §2.1 传感器部分 (6) §2.2主控制部分 (7) §2.3 系统方案 (7) 第三章硬件电路设计 (8) §3.1 电源以及看门狗电路 (8) §3.2键盘以及显示电路 (10) §3.2温度测试电路 (12) §3.3 串口通讯电路 (16) §3.4 整体电路 (17) 第四章软件设计 (17) §4.1 概述 (17) §4.2 主程序方案 (17) §4.3 各模块子程序设计 (19) 第五章系统调试 (21) §5.1 分步调试 (21) §5.2 统一调试 (21) 结束语 (22) 参考文献 (23) 附录一:软件流程图 (25) 附录二：电路原理图 (26) 致谢 (30) 摘要 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。本文结合实际使用经验，介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程，并给出了软件流程图。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字：温度测量；单总线；数字温度传感器；单片机 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 DS18B20 Abstract Temperature 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 #include while(i>0)i--; } bit tempreadbit(void) //读1位函数 { uint i; bit dat; ds=0;i++; //i++ 起延时作用 ds=1;i++;i++; dat=ds; i=8;while(i>0)i--; return (dat); } uchar tempread(void) //读1个字节 { uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i<=8;i++) { j=tempreadbit(); dat=(j<<7)|(dat>>1); //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DA T里} return(dat); } void tempwritebyte(uchar dat) //向18B20写一个字节数据 { uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j<=8;j++) { testb=dat&0x01; dat=dat>>1; if(testb) //写1 { ds=0; i++;i++; ds=1; i=8;while(i>0)i--; } else 目录 第1章绪论 (1) 1.1 选题目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章电路结构及工作原理 (2) 2.1 电路方框图 (2) 2.1.1 电路图 (2) 2.1.2 系统流程 (3) 2.2芯片介绍 (5) 2.2.1 DS18B20 (5) 2.2.1.1 DS18B20的工作原理 (5) 2.2.1.2 DS18B20的使用方法 (6) 2.2.2 AT89C51 (8) 2.2.2.1 AT89C51简介 (8) 第3章整机工作原理 (10) 第4章系统调试与分析 (12) 4.1 系统的调试 (12) 4.2系统的分析 (12) 结论 (13) 收获和体会 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录一元件清单 (17) 课程设计任务书 年月日 第1章绪论 1.1 选题目的 随着人们生活水平的不断提高,单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研等各个领域。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。本文利用单片机结合传感器技术开发设计，把传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用温度传感器DS18B20测量环境温度，设置上下报警温度，当温度不在设置范围内是，可以报警。同时51单片机在现代电子产品中广泛应用以及其技术已经非常成熟，DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用一线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 1.2 设计要求 (1)设计题目和设计指标 测量温度范围为0-100℃。并通过数码管显示 (2)设计功能 利用DS18B20实现温度采集，并用数码管显示DS18B20温度检测程序
DS18B20温度检测
ds18b20温度采集
DS18B20温度检测教学提纲
DS18B20温度传感器设计
DS18B20温度检测
温湿度测量系统--基于单片机和温度传感器DS18B20、HS1101是电容式空气湿度传感器
stm32制作ds18b20温度传感器
基于DS18B20的温度传感器设计报告
实验报告DS18B20温度检测控制
温度传感器DS18B20工作原理以及引脚图
基于单片机DS18B20温度控制器课程设计
DS18B20数字温度测量报警程序1
(完整版)基于DS18B20的温度检测系统毕业论文
DS18B20温度检测控制
郭天祥讲解的DS18B20测温度的程序
DS18B20温度检测仪表(数码管显示)doc资料
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