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目录摘要 (2)一、绪论 (3)二、系统方案实现 (3)2.1.设计要求 (3)2.2.设计方案论证 (3)2.3.总体设计框图 (4)三、主要硬件介绍 (4)3. 1．DS18B20 (4)3.1.1 DS18B20的主要特性 (4)3.1.2 DS18B20的外形和内部结构 (5)3.1.3 DS18B20工作原理 (6)3.1.4 高速暂存存储器 (7)3.2 AT89C51 (8)四、软件介绍 (9)4.1 功能概述 (9)4.2 系统软件流程图 (9)4.2.1程序 (9)4.2.2读出温度子程序 (10)4.2.3温度转换命令子程序 (11)4.3具体程序 (11)五、总结 (17)六、设计体会及今后的改进意见 (17)参考文献 (18)摘要本文基于DS18B20设计了一种温度数据采集系统，系统主要由AT89C51单片机,一个DS18B20 数字温度传感器以及一个液晶数码管构成。
软件方面，我们采用keil。
软件对程序进行编写以及调试，硬件方面，我们通过Proteus软件对硬件电路进行仿真以及测试，该系统结构简单，功耗较低，测温范围为- 50℃～ + 255℃。
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。
该系统硬件分为3部分：DS18B20 温度测量模块、单片机模块、显示模块。
关键词：DS18B20、7SEG-MPX4液晶数码管、AT89C51一、绪论在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中，温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量和数量。
因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题。
基于DSP TMS320F2812和DS18B20的温度测量系统设计摘要:本文介绍了一种基于TI公司DSP TMS320F2812 的高精度温度测量系统的设计。
该系统采用TMS320F2812为微处理器，配合高精度DS18B20数字温度传感器和外部扩展的模数转换器采集温度数据，并经过滤波算法处理控制输出，能够得到比较精确的温度值。
主要介绍了系统的结构、工作原理、软硬件的设计，并对系统设计的特点进行了详细的说明。
关键词: TMS320F2812；DS18B20；温度测量；模数转换1 概述温度在航空、航天领域中是个重要的物理量，由于温度变化对设备可能产生影响，包括降低系统的成像质量，影响分辨率，因此，在这些系统中对温度的实时采集测量十分重要。
以传统的单片机为核心的温度测量控制系统，由于受到处理器自身硬件资源和速度的限制，硬件电路设计复杂，数据实时处理能力差，温度测量时间长。
而随着计算机技术尤其是招超大规模集成电路技术的发展，具有更强处理能力的DSP芯片，以其运算速度快、实时性强、功耗低、抗干扰能力强等特点，越来越多地被应用。
采用了DS18B20数字温度传感器、外部扩展ADC模数转换器，使用内部集成外设功能的DSP TMS320F2812 微处理器作为整个系统的核心控制单元，简化了硬件电路设计；在温度采集控制软件上采用“通道滤波”温度采集控制算法，使得温度采集具有速度快、精度高的特点。
2 系统方案设计温度测量系统设计以DSP TMS320F2812为中央处理器为核心，采用DS18B20型号数字温度传感器为温度传感器，使用AD7892型号的ADC模数转换器进行A/D 转换，并将采集结果代入温度曲线方程计算出当前温度值，并且将温度值通过通信系统发送到上位机。
高精度温度测量控制系统由两大部分组成，第1部分为以DSP TMS320F2812为核心处理器的数据采集及处理部分，主要由产品温度环境、温度传感器、ADC模数转换器、DSP TMS320F2812、电源构成；第2部分由温度采集处理软件构成，完成对DSP采集到的数据进行分析、处理等任务。
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。
摘要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AT89C52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。
关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。
目录摘要 (I)第一章前言 (1)第二章设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)第三章课程设计方案及器材选用 (3)3.1设计总体方案 (3)3.1.1方案论证 (3)3.1.2 系统的具体设计与实现 (4)3.2器材选用分析 (5)3.2.1 DS18B20温度传感器 (5)3.2.2 AT89S52单片机介绍 (12)3.3 软件流程图 (15)3.3.1 主程序 (15)3.3.2读出温度子程序 (15)3.3.3 温度转换命令子程序 (15)3.3.4 计算温度子程序 (16)第四章硬件电路的设计 (17)4.1 proteus简介 (17)4.2 proteus仿真图 (17)第五章调试性能及分析 (19)总结 (20)参考文献 (21)附录1 源程序 (22)附录2 原理图 (26)第一章前言目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，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。
2012年2月农机化研究第2期微波干燥恒温控制系统的设计一基于D Sl8B20数字温度传感器陈霖，苏烨，傅秋茗，王治平，莫愁(四川农业大学信息与工程技术学院，四川雅安625014)摘要：利用D Sl8820数字温度传感器对微波加热室内进行实时温度监测，以A T89$52单片机及相关电子元件为核心控制微波加热过程，读取实时温度，比较温度区间。
通过断开、闭合微波炉工作电源，使其始终保持在预设温度区间内，进而实现微波干燥恒温控制。
试验结果显示，使用该系统干燥的作物样品品质明显优于微波场直接干燥的作物品质。
试验表明，该系统能够实现其预定功能。
关键词：微波干燥；恒温；自动控制；数字温度传感器中图分类号：s226．6；S126文献标识码：A文章编号：1003—188X(2012)02-0193-040引言微波是一种具有穿透特性的电磁波，可产生高频电场。
微波加热利用的是介质损耗原理，水分子是极性分子，在微波作用下其极性随着外电磁场的变化而变化，高速运动的水分子急剧摩擦、碰撞，使物料产生热化和膨化等一系列过程，从而达到微波加热的目的。
目前，微波干燥技术以其速度快、时间短、样品温度低、整体加热等优点，在食品、中药、化学等行业中的应用越来越广泛¨。
5J。
微波干燥过程中的温度对于样品的加工时间和最终加工品质具有重要的影响。
但是微波干燥时温度的测量及控制仍然不够成熟，没有一种有效的方法可以对微波场中的温度准确测量【6】。
为此，笔者设计了一种新的微波干燥自动控制系统，采用D Sl8820数字温度传感器进行干燥室内的实时监测，使用A T89S52单片机对系统进行温度控制，使其工作在一定的预设区间内，从而获得更好的作物品质。
1原理及结构1．1恒温控制原理根据微波炉工作原理，其工作方式可分为连续式和间歇式。
当采用连续式工作方式时，很容易使微波炉磁控管工作电压、电流超过额定值，致使其工作电压上下波动，甚至使磁控管停止工作，而采用间歇式收稿日期：2011-04-13基金项目：四川农业大学双支计划项目(2009)作者简介：陈霖(1969一)，女，四川汉源人，副教授，(E—m ai l) l i nge he nl21@163．cor n。
基于DS18B20的无线温度测量系统
黄建伟
(河南义马煤业集团公司,河南义马472300)
摘要:介绍了单总线温度传感器DS18B20及其与89C52单片机和LSD-RFC110B4无线通讯模块共同组成的温度数据无线测量基站。
以基站为基础设计了手持式温度数据无线采集、上位机软件,并给出了DS18B20的部分C语言源程序和系统各个组成部分的软件设计流程图。
实践证明该系统能够应用在多个温度测量领域。
关键词:DS18B20;无线;温度测量
中图分类号:TP732 文献标志码:A 文章编号:1003 0794(2008)07 0118 02
Wireless Temperature Measure System Based on DS18B20
HUANG Jian-wei
(Henan Yi ma Ming Group Co.,Ltd.,Yi ma472300,China)
Abstract:Introduced1-wire bus temperature measurement sensor of DS18B20,the temperature measurement base station made up of DS18B20,89C52and wireless module LSD-RFC110B4.Designed the wireless hand data acquisition,upper station software based on the based station,gave a C source code of DS18B20and flow chart of each part of the system.Applica tion results showed this system can be used in several te mperature measurement fields.
Key words:DS18B20;wireless;te mperature measurement
0 引言
工业生产过程中,普遍存在着需要进行温度测量的场合,同时安装线缆的真实花费可以达到几万元人民币。
无线通信却能很容易地跨跃这些障碍,并且不需要可见的线就能工作。
它可以穿越隔板和墙,并在建筑物之间建立链接。
它还能在很短的时间内安装好。
利用单片机、温度传感器和无线模块组成的专用无线测温系统由于具有结构简单、工作可靠、价格低廉的优势,而得到了广泛的应用。
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。
杭州利尔达科技有限公司开发的无线通讯模块LSD-RFC110B4具有通讯距离远、可设置频点多、低功耗、接口灵活等优点,可以让开发人员在很短的时间内即开发出优良的无线产品。
可应用于无线抄表系统、工业现场无线控制、局域网内无线数据采集等领域。
1 系统硬件组成
系统包括三大部分:温度数据无线测量基站、手持式温度数据无线采集、上位机及打印机工作站。
1.1 温度数据无线测量基站
温度数据无线测量基站主要由单片机、DS18B20和LSD-RFC110B4无线通讯模块组成。
DS18B20采用单总线专用技术,既可通过串行口线,也可通过其他I O口线与微机接口,无须经过其他变换电路,直接输出被测温度值(9位二进制数,含符号位),测温范围-55~+125 ,测量分辨率为0 0625 ,内含64位经过激光修正的只读存储器ROM,适配各种单片机或系统机,用户可分别设定各路温度的上、下限,内含寄生电源。
与单片机连接简单,在本系统中仅需要一线与P1 0
连接。
图1 DS18B20与单片机的连接
无线通讯模块LSD-RFC110B4通过RS232接口(TTL RS232和C MOS RS232)接收外部命令,对模块进行参数设置,并激活模块相关功能,在接收到无线数据后,将数据打包(规定格式),通过RS232接口发送出去。
连接方式如图2
所示。
图2 无线模块与单片机的连接
1.2 系统构成
单片机、DS18B20和无线模块组成测量基站,同时系统需要有一个手持式的信号采集单元。
这样可以通过无线传输的方式将数据传递到带有液晶显示的手持仪器上,然后手持仪器将采集来的温度数据传递到上位机进行存储、打印。
整个系统的组成如
第29卷第7期2008年 7月
煤 矿 机 械
Coal Mine Machinery
Vol 29No 7
Jul.2008
图3
所示。
图3 系统整体组成
1.3 系统工作方式
首先工作人员通过手持式温度数据无线采集器进行巡回数据采集工作,然后通过RS232将从温度数据无线测量基站中获得的数据回传上位机。
数据在上位机进行存储和处理,同时可以将数据以表格或者曲线形式进行打印。
2 系统软件设计
系统软件包括三大部分:温度数据无线测量基站程序、手持式温度数据无线采集程序和上位机程序。
2.1 温度数据无线测量基站程序
温度数据无线测量基站的主要程序就是对DS18B20的操作和无线数据的收发。
因为DS18B20是单总线结构,所以DS18B20与单片机的通讯程序要靠严格的时序控制来完成,所以如何实现精确定时也是系统设计的一个关键问题。
下面就温度数据无线测量基站软件设计流程(见图4)进行说明。
图4 温度数据无线测量基站软件流程图
系统初始化过后就开始等待手持机的呼叫,如果手持机没有呼叫,则进行等待操作。
如果有手持机呼叫,则进行启动DS18B20进行数据转换操作。
数据转换结束,则将温度数据和基站号等信息通过串口发送到LSD-RFC110B4无线通讯模块,由手持式温度数据无线采集器进行存储,以便将来通过RS232和上位机进行数据永久存储操作。
2.2 手持式温度数据无线采集器软件设计
手持式温度数据无线采集器是将温度数据无线测量基站采集的温度信号暂时存储后和上位机通讯
的中间环节。
手持机的操作主要为液晶显示、键盘处理、铁电存储操作和上位机通讯,软件流程如图5
所示。
图5 手持式温度数据无线采集器软件流程
手持式温度数据无线采集器上电复位后等待键盘操作。
根据当前的键值和键值的历史记录来确定当前需要进行何种操作,同时进行相应的液晶界面显示。
如果通过键盘获得信息要进行温度数据的无线采集,则通过电子开关CD4052将单片机串口设置为无线通讯模式,同样通过LSD-RFC110B4无线通讯模块将温度数据采集请求发送到基站,然后等待基站的回答报文。
如果基站回答报文符合协议的要求则将温度数据存储到铁电里面,以便在传输到上位机软件前进行断电保持。
如果分析到键盘操作的要求是进行上位机数据传输,则通过电子开关将单片机串口设置为RS232通讯模式,将铁电中存储的基站历史温度数据和基站号依次传送到上位机,在得到上位机的确认后可以删除铁电中的数据以便后续数据的存储。
上位机可以采用VB 进行编写,用以实现温度数据的读取、存储、打印、曲线绘制等功能。
3 结语
本文介绍的基于DS18B20的无线温度测量系统由于所采用的单总线数字温度传感器DS18B20其体积小,构成系统结构简单。
通过手持机可以进行温度巡回记录。
由上位计算机处理复杂数据,提高了系统的速度和性能,并且系统能够适应远程控制、恶劣环境条件下工作等优点,在粮库测温系统、冷库测温系统、中央空调系统、智能建筑自控系统、电力设备等多点温度测量系统中广泛推广使用。
参考文献:
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[2]顾振宇,刘鲁源,杜振辉.DS18B20接口的C 语言程序设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2002(7).
[3]王海燕,高之圣.基于数字温度传感器DS18B20的智能温度控制
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[4]肖忠,陈怡.DS18B20组建小型测温网络研究[J].广州大学学报
(自然科学版),2005(2).作者简介:黄建伟(1955-),湖南湘潭人,研究生学历,高级工程师,现任河南义马煤业集团公司副总经理,中国设备协会高级专家.
收稿日期:2008 02 27
第29卷第7期 基于DS18B20的无线温度测量系统 黄建伟 Vol 29No 7。
