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DS18B20温度测量与控制实验报告

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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

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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„„„„„„

3 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。

4 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。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 位的循环冗余校验码

（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 OMR 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。

这是 12 位转化后得到的 12 位数据，存储在 18B20的两个 8 比特的

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 即可得到实际温度。

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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。

DS18B20 温度传感器的存储器

DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存 RAM 和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL 和结构寄存器。

暂存存储器包含了 8 个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是 TH、TL 的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。

该字节各位的意义如下：

低五位一直都是 1 ，TM是测试模式位，用于设置 DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20 出厂时该位被设置为 0，用户不要去改动。R1 和 R0

用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20 出厂时被设置为 12 位）

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分辨率设置表:

根据 DS18B20 的通讯协议，主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对 DS18B20 进行复位，复位成功后发送一条 ROM

指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对 DS18B20 进行预定的操作。复位要求主 CPU 将数据线下拉 500 微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待 16～60微秒左右，后发出 60～240 微秒的存在低脉冲，主 CPU 收到此信号表示复位成功。

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三、实验框图与步骤

实验步骤：

1）系统各跳线器处在初始设置状态 （参见附录三），用导线连接 MCU 模块的 P1.0 和 A/D D/A 模块的 DQ 输出端。将 MCU 模块的 JT11 跳线器的

CONTROL 短路帽置位左边。

2）打开‘18B20 测温’文件夹下 DS18B20.wsp 项目文件，打开项目中的文件，阅读、分析、理解程序。用适配器连接 PC 机和系统 MCU，编译、生成项目、下载程序，全速运行程序。观察数码管显示温度值。

3）将 MCU 模块的 JT11 跳线器的 CONTRL 短路帽置位左边，手动按下

A/D D/A模块的控制按键，接通加热电路，观察温度上升的过程；当温度达到设定的范围，观察温度控制的过程。

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四、实验清单

TEMPER_L EQU 20H ;用于保存读出温度的低8位

TEMPER_H EQU 21H ;用于保存读出温度的高8位

FLAG1 EQU 22H ;是否检测到DS18B20标志位

DATA_IN DATA 025H

DATA_OUT DATA 026H

TIMER DATA 030H

BIT_COUNT DATA 031H

DBUF DATA 032H

CLK BIT P1.6

DAT BIT P1.7

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0100H

START:SETB P1.4

MAIN: LCALL GET_TEMPER;调用读温度子程序

MOV A,29H

MOV C,40H ;将28H中的最低位移入C

RRC A

MOV C,41H

RRC A

MOV C,42H

RRC A

MOV C,43H

RRC A

MOV 29H,A

LCALL TOBCD

LCALL DISPLAY ;调用数码管显示子程序

LCALL DELAY

AJMP MAIN

INIT_1820: ; 这是DS18B20复位初始化子程序

SETB P1.0

NOP

CLR P1.0

MOV R1,#3 ;主机发出延时537微秒的复位低脉冲

TSR1:MOV R0,#107

DJNZ R0,$

9 DJNZ R1,TSR1

SETB P1.0 ;然后拉高数据线

NOP

NOP

NOP

MOV R0,#25H

TSR2:JNB P1.0,TSR3 ;等待DS18B20回应

DJNZ R0,TSR2

LJMP TSR4 ; 延时

TSR3:SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在

LJMP TSR5

TSR4:CLR FLAG1 ; 清标志位,表示DS1820不存在

LJMP TSR7

TSR5:MOV R0,#117

TSR6:DJNZ R0,TSR6 ; 时序要求延时一段时间

TSR7:SETB P1.0

RET

GET_TEMPER: ; 读出转换后的温度值

SETB P1.0

LCALL INIT_1820 ;先复位DS18B20

JB FLAG1,TSS2

RET ; 判断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返回

TSS2:MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配

LCALL WRITE_1820

MOV A,#44H ; 发出温度转换命令

LCALL WRITE_1820

LCALL DELAY1 ;这里通过调用显示子程序实现延时一段时间,等待AD转换结束,12位的话750微秒

LCALL INIT_1820 ;准备读温度前先复位

MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配

LCALL WRITE_1820

MOV A,#0BEH ; 发出读温度命令

LCALL WRITE_1820

LCALL READ_18200 ; 将读出的温度数据保存到35H/36H

RET

WRITE_1820: ;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)

MOV R2,#8 ;一共8位数据

CLR C

WR1: CLR P1.0

MOV R3,#6

DJNZ R3,$

RRC A

MOV P1.0,C

MOV R3,#23

合集下载

温度传感器ds18b20实验报告

温度传感器ds18b20实验报告

温度传感器ds18b20实验报告

温度传感器DS18B20实验报告

引言

温度传感器在现代生活中扮演着重要的角色，它们被广泛应用于各种领域，包括工业、医疗、农业等。DS18B20是一种数字温度传感器，具有精准的测量能力和数字输出，因此备受青睐。本实验旨在通过对DS18B20温度传感器的测试和分析，探讨其性能和应用。

实验目的

1. 了解DS18B20温度传感器的工作原理和特性。

2. 测试DS18B20温度传感器的测量精度和响应速度。

3. 探讨DS18B20温度传感器在实际应用中的优缺点。

实验器材

1. DS18B20温度传感器

2. Arduino开发板

3. 4.7kΩ电阻

4. 连接线

5. 电脑

实验步骤

1. 将DS18B20温度传感器连接到Arduino开发板上，并接入4.7kΩ电阻。

2. 编写Arduino程序，通过串口监视器输出DS18B20传感器的温度数据。

3. 将DS18B20传感器置于不同的温度环境中，记录其输出的温度数据。

4. 分析DS18B20传感器的测量精度和响应速度。 5. 探讨DS18B20传感器在实际应用中的优缺点。

实验结果

经过实验测试，DS18B20温度传感器表现出了较高的测量精度和响应速度。在不同温度环境下，其输出的温度数据与实际温度基本吻合，误差较小。此外，DS18B20传感器具有数字输出，易于与各种微控制器和单片机进行连接，应用范围广泛。然而，DS18B20传感器在极端温度环境下可能出现测量误差，且价格较高，需要根据实际需求进行选择。

结论

DS18B20温度传感器具有较高的测量精度和响应速度，适用于各种温度测量场景。然而，在选择和应用时需要考虑其价格和适用范围，以确保满足实际需求。希望本实验能够为DS18B20温度传感器的应用提供参考和借鉴，推动其在各个领域的发展和应用。

基于DS18B20的温度采集显示系统的设计

基于DS18B20的温度采集显示系统的设计

目录

1.引言 ......................................................... 1

1.1绪论 .................................................................. 1

1.2课程设计任务书 ........................................................ 1

2.设计方案 ..................................................... 3

3.硬件设计方案 ................................................. 3

3.1最小系统地设计 ........................................................ 3

3.2 LED发光报警电路 ...................................................... 5

3.3 DS18B20地简介及在本次设计中地应用 .................................... 5

3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列 ...................................... 5

3.3.2 DS18B20地工作原理 ................................................ 6

3.3.3 DS18B20地主要特性 ................................................ 7

3.3.4 DS18B20地测温流程 ................................................ 8

DS18B20温控实验报告 - 副本

DS18B20温控实验报告 - 副本

桂林航院电子工程系

单片机课程设计与制作说明书

设计题目：DS18B20数字温度计的设计

专 业： 通信技术

班 级：

学 号：

姓 名：

指导教师：

2012年 6 月 28 日 桂林航天工业学院

单片机课程设计与制作成绩评定表

设计内容 具体要求 评 分 加 分

文献检索 所查阅的文献具有一定的广泛性；有综合归纳资料的能力。 优 良 中 差

调研论证 能独立查阅文献，收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。 优 良 中 差

工作能力态度 工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能独立完成设计工作。 优 良 中 差

工作量 工作量饱满，难度适中。 优 良 中 差

实物功能 可以实现设计要求的功能。 优 良 中 差

答辩情况 主动回答指导老师提出的问题，表达流畅，回答问题正确。 优 良 中 差

说明书质量 说明书立论正确，论述充分，结构严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，格式规范工整。 优 良 中 差

综合

成绩

评定

指 导

教师

签名

年 月 日

单片机课程设计与制作任务书

专业：通信技术 学号： 2 姓名：

一、设计题目：DS18B20数字温度计的设计

二、设计要求：

1.要求采集温度精确到度。

2.显示测量温度

三、设计内容：

硬件设计、软件设计及样品制作

四、设计成果形式：

1、 设计说明书一份（不少于4000字）；

2、 样品一套。

五．完成期限： 2010 年 月 日

指导教师： 贾磊磊 年 月 日

DS18B20单总线温度采集实验

DS18B20单总线温度采集实验

DS18B20单总线温度采集实验

一、实验目的

1. 熟悉Keil IDE uVision集成开发环境软件的使用方法。

2. 学习 DS18B20 单总线温度传感器的使用。

二、实验内容

DS18B20 为单总线 12 位（二进制）温度读数。内部有 64 位唯一的 ID 编码。工作电压从 3.0~5.5V。测量温度范围从-55℃~125℃。高位±0.0625℃分辨率。

三、实验要求

1. 数码管显示温度数据，显示百、十、个位并保留一位小数。

2. 画出程序流程图，并独立编写C51程序。

3. 做好实验前预习，完成proteus仿真和实物搭建。

四、实验硬件电路及芯片特性

DS18B20 内部框图：

温度寄存器格式：

DSl8B20 工作过程中的协议如下:

初始化

ROM 操作命令 存储器操作命令

处理数据

初始化：

单总线上的所有处理均从初始化开始。

单片机将总线拉低至少 480μs 然后释放总线，DS18B20 检测到上升沿后在等待 15～60μs 后拉低总线，说明器件存在。拉低持续时间为 60～240μs。

读写时序：

推荐的读时序：

DS18B20 的核心功能是直接数字温度传感器。温度传感器可以配置成 9、10、11 和 12 位方式。相应的精度分别为：0.5℃、0.25℃, 0.125℃和 0.0625℃。默认的分辨率为 12 位。DS18B20 在空闲低功耗状态下加电（寄生电源工作方式）。主机必须发出 Convert T [44h]命令使其对测量温度进行A-D 转换。接下来进行采集转换，结果存于两字节高速温度寄存器并返回到空闲低功耗状态。如果DS18B20 在外部 VDD 供电方式下，单片机可以在发出 Convert T 命令并总线为

1 时（总线为 0 表示正在转换）发出“read time slots”命令。

温度分辩率配置： R1 R0 分辩率 最大转换时间

0 0 9-bit 93.75ms (tCONV/8)