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四川师范大学课程设计报告
基于单片机的DS18B20数字温度计设计
学生姓名 院系名称 专业名称 班 级 学 号 指导教师 完成时间
物理与电子工程学院
电子信息工程
基于单片机的DS18B20数字温度计设计
学生姓名： 指导老师：
内容摘要：
随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作
的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温系统，并用LED数码管显示温度值，易于读数。系统电路简单、操作简便，能任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。
关键词：单片机 数字温度传感器 温度计
目 录
1 引言 .............................................................................................................................................. 4 2 设计要求....................................................................................................................................... 4
2.1 基本要求............................................................................................................................ 4 2.2 扩展功能............................................................................................................................ 4 3 总体方案设计 ............................................................................................................................... 4
3.1 方案论证............................................................................................................................ 4
3.1.1 方案一..................................................................................................................... 4 3.1.2 方案二..................................................................................................................... 4 3.2 总体设计框图 .................................................................................................................... 5 4 硬件设计....................................................................................................................................... 5
4.1 单片机系统 ........................................................................................................................ 5 4.2 数字温度传感器模块 ........................................................................................................ 6
4.2.1 DS18B20性能 .......................................................................................................... 6 4.2.2 DS18B20外形及引脚说明 ...................................................................................... 7 4.2.3 DS18B20接线原理图 .............................................................................................. 7 4.2.4 DS18B20时序图 ...................................................................................................... 7 4.2.5 数据处理 ................................................................................................................. 9 4.3 显示电路.......................................................................................................................... 10 4.4 声光报警电路 .................................................................................................................. 10 4.5 键盘输入电路 .................................................................................................................. 11 5 软件设计..................................................................................................................................... 11
5.1 主程序模块 ...................................................................................................................... 11 5.2 读温度值模块 .................................................................................................................. 12 5.3 中断模块.......................................................................................................................... 14 5.4 温度查询模块 .................................................................................................................. 15 5.5 温度设定、报警模块 ...................................................................................................... 16 5.6 数码管驱动模块 .............................................................................................................. 18 6 源程序 ........................................................................................................................................ 19 7 总结 ............................................................................................................................................ 26 参考文献：..................................................................................................................................... 28
1 引言
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是不可否定的，各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字温度计就是一个典型的例子。 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用STC89C52单片机作控制器，数字温度传感器DS18B20测量温度，单片机接受传感器输出，经处理用LED数码管实现温度值显示。
2 设计要求
2.1 基本要求
实现实时温度显示，测温范围0～500C，误差50C以内。
2.2 扩展功能
温度报警，能任意设定温度范围实现声光报警；
每隔10分钟记录一次温度数据，至少能查询过去10个时刻的温度情况。
3 总体方案设计
3.1 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，将随被测温度变化的电压或电流采样，进行A/D转换后就可以用单片机进行数据处理，实现温度显示。这种设计需要用到A/D转换电路，增大了电路的复杂性，而且要做到高精度也比较困难。
3.1.2 方案二
考虑到在单片机属于数字系统，容易想到数字温度传感器，可选用DS18B20