基于单片机的DS18B20温度传感器测温系统设计_毕业设计
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基于ds18b20的温度控制系统一、系统设计温度控制系统无论是工业生产过程,还是日常生活都起着非常重要的作用,过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费,同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响,极有可能造成严重的经济财产损失,给生活生产带来许多利的因素,基于AT89S52的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点,因此市场前景好。
设计任务和要求:(1)采用DS18B20作为温度传感器进行温度检测。
(2)对采集温度进行显示(显示温度分辨率0.1℃);采集温度数值应采用数字滤波措施,保证显示数据稳定。
(3)设计相应的温度控制电路,根据测得的温度情况对加热器进行控制,将温度保持在设定温度。
(4)通过按键设置温度上下限,超限通过LED、蜂鸣器报警。
二、硬件设计根据需求,我们将系统分为五个模块,信息处理模块,温度采集模块、控制调节模块、报警电路模块,显示模块。
AT89S52是ATMEL公司的以8031核构成的8位Flash单片机系列。
这个系列单片机的最大特点就是在片内含有Flash存储器,AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器,内置8KB可在线编程闪存。
该器件采用Atmel 公司的高密度非易失性存储技术生产,其指令与工业标准的80C51指令集兼容。
片内程序存储器允许重复在线编程,允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。
通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上,AT89S52便成为一个高效的微型计算机。
它的应用范围广,可用于解决复杂的控制问题,且成本较低。
传感器DS18b20简介DALLAS最新单线数字温度传感器DS18b20简介新的“一线器件”,体积更小、适用电压更宽、更经济。
Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18b20是世界上第一片支持“一线总线”接口温度传感器。
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的概念。
《基于AT89C52单片机的DS18B20温度传感器》设计报告设计时间:12月22日~12月26日班级:姓名:报告页数:25页工业大学课程设计报告设计题目:基于AT89C52单片机的DS18B20温度传感器学院:专业:班学号::(合作者____号____)成绩评定_______教师签名_______摘要: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, 本次课程设计主要设计一个基于89C51单片机的数字温度传感器DS18B20开发测温系统,重点学习掌握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的详尽分析,提高电路设计的技巧。
该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,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,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;温度采集;AT89C52;DS18B20;目录1 设计任务 (1)2 总体方案设计 (1)2.1 方案论证 (1)21.1 方案一 (1)2.1.2 方案二 (1)2.2 总体设计框图及电路 (2)3 硬件设计 (3)3.1 单片机系统 (3)3.2 数字温度传感器模块 (4)3.2.1 DS18B20性能 (4)3.2.2 DS18B20外形及引脚说明 (4)3.2.3 DS18B20接线原理图 (5)3.2.4 DS18B20时序图 (5)3.2.5 数据处理 (6)3.3 1602液晶显示电路 (7)4 软件设计 (8)4.1 主程序模块 (8)4.2 读温度值模块 (9)4.3 中断模块 (10)4.4 温度报警模块 (10)4.5程序开发 (10)4.6 PCB电路板的制作 (19)5 程序的仿真及产品调试 (20)6 总结与讨论 (23)参考文献: (24)附录:元器件清单1 设计任务采用方案一(温度传感器LM35,3位半A/D转换器)或者方案二(52单片机,温度传感器DS18B20),数码管或者液晶显示,设计一个日常温度数字计。
《基于AT89C52单片机的DS18B20温度传感器》设计报告设计时间:12月22日~12月26日班级:姓名:报告页数:25页广东工业大学课程设计报告设计题目:基于AT89C52单片机的DS18B20温度传感器学院:专业:班学号:姓名:(合作者____号____)成绩评定_______教师签名_______摘要: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, 本次课程设计主要设计一个基于89C51单片机的数字温度传感器DS18B20开发测温系统,重点学习掌握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的详尽分析,提高电路设计的技巧。
该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,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,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;温度采集;AT89C52;DS18B20;目录1 设计任务 (1)2 总体方案设计 (1)2.1 方案论证 (1)21.1 方案一 (1)2.1.2 方案二 (1)2.2 总体设计框图及电路 (2)3 硬件设计 (3)3.1 单片机系统 (3)3.2 数字温度传感器模块 (4)3.2.1 DS18B20性能 (4)3.2.2 DS18B20外形及引脚说明 (4)3.2.3 DS18B20接线原理图 (5)3.2.4 DS18B20时序图 (5)3.2.5 数据处理 (6)3.3 1602液晶显示电路 (7)4 软件设计 (8)4.1 主程序模块 (8)4.2 读温度值模块 (9)4.3 中断模块 (10)4.4 温度报警模块 (10)4.5程序开发 (10)4.6 PCB电路板的制作 (19)5 程序的仿真及产品调试 (20)6 总结与讨论 (23)参考文献: (24)附录:元器件清单1 设计任务采用方案一(温度传感器LM35,3位半A/D转换器)或者方案二(52单片机,温度传感器DS18B20),数码管或者液晶显示,设计一个日常温度数字计。
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。
一、设计要求数字式温度计要求测温范围为-55~125°C,精度误差在0.1°C,采用AT89C51单片机和DS18B20温度传感器,设定温度报警的最低值和最高值。
采用点阵字符型液晶模块作为数字温度计的显示器,分两行显示,第一行显示DS18B20工作状态,第二行显示实测温度值和状态符号,>H表示实测温度大于温度报警范围,<L表示实测温度小于设置温度报警范围,!表示实测温度在正常范围内,当实测温度超过设定温度限制范围是,发出声光警报信号。
二、方案论证根据系统的设计要求,选择DS18B20作为本系统的温度传感器,选择单片机A T89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20,省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器用点阵液晶模块LCD1602实现显示。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图三、系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示,控制器使用单片机A T89C51,温度传感器使用DS18B20,用4位共阳LED数码管实现温度显示。
D图2 数字温度计设计电路原理图1、主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用A TMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
传感器课程设计设计题目:DS18B20温度传感器班级:电子(2)班姓名:梁玉杰,韦小门,李军伟学号:201140620223指导教师:XXX调试地点:509目录一、概述 (2)二、内容 (3)1、课程设计题目 (3)2、课程设计目的 (3)3、设计任务和要求 (3)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 (6)四、软件设计 (12)1、主程序 (12)2、读出温度子程序 (12)3、温度转换命令子程序 (12)4、计算温度子程序 (13)五、完整程序如下: (13)六、设计体会 (18)七、参考文献 (19)一、概述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89S51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AT89C51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。
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-51系列单片机AT89C51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。
《测控系统原理与设计》课程设计报告课题:温度检测系统班级物理系电学号09417325 09417322学生姓名罗柱、李亚成指导教师朱高峰2012年4月绪论1课题要求本设计要求系统测量的温度的点数为4个,测量精度为0.5 C,测温范围为-20 C〜+80C。
采用液晶显示温度值和路数,显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示C。
显示数据每一秒刷新一次。
总体方案设计2.1方案介绍本该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件,采用多个温度传感器对各点温度进行检测,通过4X4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128X64 LCD莫块,使用LM386作为报警电路中的功率放大器。
如图2.1为系统总体框图。
图2.1基于数字温度传感器测量系统框图本课题采用数字温度传感器DS18B20乍为测为测温元件,它具有如下特点:(1) 只要求一个端口即可实现通信。
(2) 在DS18B2(中的每个器件上都有独一无二的序列号。
实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
测量温度范围在-55C到+ 125C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。
三、硬件电路设计3.1 测温电路DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出北侧温度,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。
DS18B20的性能特点如下:①独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;②多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;③无须外部器件;④可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V ;⑤零待机功能;⑥温度以9 或12 位数字量读出;⑦用户可定义的非易失性温度报警设置;⑧报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;⑨负电压特性,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;DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,其内部结构框图如图3.1所示。
毕 业 论 文(设 计) 中文题目:基于单片机的DS18B20温度传感器测温系统设计 英文题目:A Design of the DS18B20 Temperature Test System Based on MCU
河南科技学院 HENANKEJIXUEYUAN II 基于单片机的DS18B20温度传感器测温系统设计
摘要
随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度因素,许多产品对温度范围要求严格,而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量,同时有温度传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时作出决定。在这样的形式下,开发一种能够同时测量多点,并且实时性高、精度高,能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。 本课题以AT89C52单片机系统为核心,能对多点温度进行实时巡检。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,可以使用户轻松的组建起传感器网络,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。
关键词:DS18B20 多点测温 单片机 LCD1602 II
Abstract As the industry and the society developing, the temperature becomes more and more important and a lot of products are sensitive to temperature. However, temperature measuring apparatus in the market now only can check and measure the temperature of one point, at the same time, the temperature information is not real time and the precision is low. It takes a great of troubles for the industry-controllers to make decision .In this situation, design and implement one applicable system which can watch measure and control the temperature and the measuring results is real time and the precision is great is more essential. In order to meeting this application, this paper talk about The Multiple-Point’s temperature Measuring System.
This system based on single chip computer, can inspect and control multiple temperatures in real time. As a kind of high-accuracy digital net temperature sensor,DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with it's special 1-wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor.
Key words:DS18B20 Multi-point temperature MCU LCD1602 目录 摘要............................................................................................................................... II Abstract ......................................................................................................................... II 第一章 绪论................................................................................................................. 1 1.1 课题背景......................................................................................................... 1 1.2 本课题研究意义............................................................................................. 2 1.3 本课题的任务................................................................................................. 3 1.4 系统整体目标................................................................................................. 3 第二章 方案论证比较与选择...................................................................................... 3 2.1 引言................................................................................................................. 3 2.2 方案设计......................................................................................................... 3 2.3 方案的比较与选择......................................................................................... 4 第三章 硬件设计.......................................................................................................... 5 3.1 STC89C52单片机简介.................................................................................... 5 3.2 DS18B20介绍.................................................................................................. 8 3.3 系统电路设计............................................................................................... 17 3.4 显示电路设计............................................................................................... 18 3.5 按键电路设计............................................................................................... 18 3.6 三点测温电路............................................................................................... 19 第四章 软件设计........................................................................................................ 19 4.1 软件开发工具的选择................................................................................. 19 4.2 系统软件设计的一般原则............................................................................ 20 4.3 系统软件设计的一般步骤........................................................................... 21 4.4 三路测温软件实现....................................................................................... 21 第五章 误差分析........................................................................................................ 26 5.1 误差产生....................................................................................................... 26 5.2 降低误差方法............................................................................................... 27 5.3 挂接DS18B20个数论证............................................................................... 27 第六章 调试与小结.................................................................................................... 27 致谢.............................................................................................................................. 29 参考文献...................................................................................................................... 30 附录.............................................................................................................................. 31