單片機(jī)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易溫度計(jì)系統(tǒng)

1、信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2012/2013學(xué)年第二學(xué)期）課程名稱： 單片機(jī)應(yīng)用 題 目： 數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng) 專業(yè)班級(jí) ： 自動(dòng)化10-02班 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 ： 苗敬利等 設(shè)計(jì)周數(shù) ： 16-17 設(shè)計(jì)成績(jī) ： 2013年6月24日摘要隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們的生活、工作、科研等各個(gè)領(lǐng)域，目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)

2、的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)，本文主要介紹一個(gè)基于51單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)，詳細(xì)地描述了利用51單片機(jī)和DS18B20進(jìn)行溫度測(cè)試的原理及過(guò)程，對(duì)各部分的電路也進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹。該系統(tǒng)可以非常方便地進(jìn)行溫度的測(cè)量，使用起來(lái)非常方便，具有精度高，體積小，功耗低，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。適合我們的日常生活及一些基本的工農(nóng)生產(chǎn)的溫度測(cè)量需要，也可以當(dāng)做溫度處理模塊嵌入到其他系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的擴(kuò)展。51單片機(jī)和DS18B20的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了溫度檢測(cè)的最簡(jiǎn)單系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)，具

3、有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度檢測(cè)；三位數(shù)碼管；AT89C51；DS18B20。一、緒論課題的背景在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色，都無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度打交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，工業(yè)發(fā)展與是否掌握溫度有著緊密的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，可以說(shuō)幾乎%80的工業(yè)部門都不得不考慮著溫度的因素。溫度對(duì)于工業(yè)如此重要，由此推進(jìn)了溫度傳感器的發(fā)展。1.1傳感器三個(gè)發(fā)展階段：一是模擬集成溫度傳感器。該傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。此種傳感器具有功能單一(僅測(cè)量溫度)、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積

4、小、微功耗等特點(diǎn)，適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，且外圍電路簡(jiǎn)單。它是目前在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的一種集成傳感器，典型產(chǎn)品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。二是模擬集成溫度控制器。模擬集成溫度控制器主要包括溫控開(kāi)關(guān)、可編程溫度控制器，典型產(chǎn)品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增強(qiáng)型集成溫度控制器(例如TC652/653)中還包含了A/D轉(zhuǎn)換器以及固化好的程序，這與智能溫度傳感器有某些相似之處。但它自成系統(tǒng)，工作時(shí)并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別。三是智能溫度傳感器。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器(或寄存器)

5、和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(CPU)、隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能的，當(dāng)然，其智能化程度也取決于軟件的開(kāi)發(fā)水平。1.2溫度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)后，溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。1.3傳感器在溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用目前市場(chǎng)主要存在單點(diǎn)和多點(diǎn)兩種溫度測(cè)量?jī)x表。對(duì)于單點(diǎn)溫測(cè)儀表，主要采用傳統(tǒng)的模擬集成溫度傳感器，其中又以熱電阻、熱電

6、偶等傳感器的測(cè)量精度高，測(cè)量范圍大，而得到了普遍的應(yīng)用。此種產(chǎn)品測(cè)溫范圍大都在-200800之間，分辨率12位，最小分辨溫度在0.0010.01之間。自帶LED顯示模塊，顯示4位到16位不等。有的儀表還具有存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)幾百到幾千組數(shù)據(jù)。該類儀表可很好的滿足單個(gè)用戶單點(diǎn)測(cè)量的需要。多點(diǎn)溫度測(cè)量?jī)x表，相對(duì)與單點(diǎn)的測(cè)量精度有一定的差距，雖然實(shí)現(xiàn)了多路溫度的測(cè)控，但價(jià)格昂貴。 針對(duì)目前市場(chǎng)的現(xiàn)狀，本設(shè)計(jì)提出了一種可滿足要求、可擴(kuò)展的并且性價(jià)比高的單片機(jī)多路測(cè)溫系統(tǒng)。1.4設(shè)計(jì)研究意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，溫度控制在工業(yè)控制、電子測(cè)溫計(jì)、家用電器等各種溫度控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，且由過(guò)去的單點(diǎn)

7、測(cè)量向多點(diǎn)測(cè)量發(fā)展。目前溫度傳感器有模擬和數(shù)字兩類傳感器兩種，為克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)所需的信號(hào)調(diào)理電路或AD轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)，多點(diǎn)檢測(cè)溫度控制系統(tǒng)多采用智能數(shù)字溫度傳感器，是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加方便。常用的智能數(shù)字溫度傳感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635 等等。在傳統(tǒng)的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，往往采用模擬技術(shù)，這樣就不可避免地遇到引線誤差補(bǔ)償、多點(diǎn)測(cè)量中的切換誤差和信號(hào)調(diào)整電路的誤差等問(wèn)題；而其中某一環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，微型化、集成化、數(shù)字化正成為傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。美國(guó)Dall

8、as半導(dǎo)體公司推出的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，具有獨(dú)特的單總線接口，僅需占用一個(gè)通用I/0端口即可完成與微處理器間的通信；在-10+85 溫度范圍內(nèi)具有05 精度；用戶可編程設(shè)定912位的分辨率。這些特性使得DS18B20非常適用于高精度、多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1.5設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)本設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量并準(zhǔn)確顯示。整個(gè)系統(tǒng)由MCU(單片機(jī))控制，用于接收傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)并加以顯示出來(lái)。二、硬件設(shè)計(jì)本課程設(shè)計(jì)的多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)是以單片機(jī)和單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20為核心，充分利用單片機(jī)優(yōu)越的內(nèi)部和外部資源及智能溫度傳感器DS18B20的優(yōu)越性能構(gòu)成一個(gè)完備的測(cè)溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)

9、溫度的多點(diǎn)測(cè)量。整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制，能夠接收傳感器的溫度數(shù)據(jù)并顯示出來(lái)，可以從鍵盤輸入命令，系統(tǒng)根據(jù)命令，選擇對(duì)應(yīng)的溫度傳感器，并由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)溫度顯示。本課程設(shè)計(jì)了一種合理、可行的單片機(jī)監(jiān)控軟件，完成測(cè)量和顯示的任務(wù)。由于單片機(jī)具有強(qiáng)大的運(yùn)算和控制功能，使得整個(gè)系統(tǒng)具有模塊化、硬件電路簡(jiǎn)單以及操作方便等優(yōu)點(diǎn)。2.1.1 AT89S51單片機(jī)的功能結(jié)構(gòu)AT89S51有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O口，1個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí)內(nèi)含5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。AT89S51的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由4K的程序存儲(chǔ)器(掩膜ROM)，和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)組成。XTAL2XTAL

10、1P0 P1 P2 P3PSENRSTEAALE總線控制CPURAM128BSFR 21個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)鐘電路中斷系統(tǒng)5個(gè)中斷源2個(gè)優(yōu)先級(jí)串行口4個(gè)并行口ROM/EPROM/Flash 4KB其基本組成結(jié)構(gòu)框圖如：圖3-1。圖2-1 AT89S51組成結(jié)構(gòu)框圖AT89S51單片機(jī)為40引腳雙列直插式封裝。其引腳排列和邏輯符號(hào)如圖3-2 所示。各引腳功能簡(jiǎn)單介紹如下：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每個(gè)管腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳寫“1”時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH

11、編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部電位必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入“1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入時(shí)，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行

12、存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。圖2-2 AT89S51引腳圖P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入時(shí)，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)，也是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口：* P3.0：RXD(串行輸入口)。* P3.1：TXD(串行輸出口)。* P3.2：INT0(

13、外部中斷0)。* P3.3：INT1(外部中斷1)。* P3.4：T0(記時(shí)器0外部輸入)。* P3.5：T1(記時(shí)器1外部輸入)。* P3.6：WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)。* P3.7：RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)。同時(shí)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。

14、然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取址期間，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，訪問(wèn)外部ROM；注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。

15、XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。2.2 溫度傳感器 溫度傳感器選用細(xì)則 現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。（1）根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型要進(jìn)行個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器

16、更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大?。槐粶y(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。（2）靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少?gòu)耐饨缫氲拇當(dāng)_信號(hào)（3）頻率響應(yīng)特性 傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被

17、測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。（4）線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似

18、看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。（5） 穩(wěn)定性傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。（6） 精度精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇

19、比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。2.3 DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介溫度的測(cè)量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開(kāi)始。水銀溫度計(jì)至今仍是各種溫度測(cè)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)?？墒撬娜秉c(diǎn)是只能近距離觀測(cè)，而且水銀有毒，玻璃管易碎。代替水銀的有酒精溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒(méi)有毒性，但測(cè)量精度很低，只能作為一個(gè)概略指示。不過(guò)在居民住宅中使用已可滿足要求。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)

20、驗(yàn)研究中為了配合遠(yuǎn)傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測(cè)方法，常用的有電阻式、熱電偶式、PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。它們都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)(如電阻值，熱電勢(shì)等)的變化的原理。隨著大規(guī)模集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。（1) 智能溫度傳感器DS18B20的性能特點(diǎn)：1) 獨(dú)特的單總線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信,可以是串行口也可以是其他I/O口，無(wú)須變換，直接輸出被測(cè)溫度值（9位二進(jìn)制，含符號(hào)位）。 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)掛接在一條總線上，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度采集檢測(cè)功能；2)可測(cè)溫度范圍為-55+125，測(cè)量分辨率為0.0625；3) 內(nèi)含64位經(jīng)

21、過(guò)激光修正的只讀存儲(chǔ)器ROM；4) 內(nèi)含寄生電源，可直接通過(guò)數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.05.5V；5) 零待機(jī)功耗；6)用戶可通過(guò)編程分別設(shè)定各路的溫度上、下限溫度值來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；7) 適配各種微處理器；8) 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；9) 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；10) 可檢測(cè)距離遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)測(cè)量距離為150m 。（2） DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度報(bào)警觸發(fā)器,溫度傳感器以及高速緩存器。 64位光刻ROM。64位光

22、刻ROM是出廠前已被刻好的，它可以看做是該DS18B0的地址序列號(hào)，不同的器件不一樣，64位的地址序列號(hào)的構(gòu)成如表2-1所示。開(kāi)始8位是產(chǎn)品序列號(hào)代表產(chǎn)品的序列，接著48位產(chǎn)品序號(hào)代表同一系列產(chǎn)品的不同產(chǎn)品，最后8位是前56位的CRC校驗(yàn)碼，所以不同的器件的地址序列號(hào)各不一樣這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因（8位CRC編碼的計(jì)算公式為CRC=X+X+X+1）。在64 b ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。主機(jī)根據(jù)ROM的前56位來(lái)計(jì)算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比較，以判斷主機(jī)收到的ROM數(shù)據(jù)是否正確。表2-1 64位ROM地址序列號(hào)結(jié)構(gòu)

23、48位產(chǎn)品序列號(hào)8位產(chǎn)品序號(hào)8位CRC編碼檢驗(yàn)圖23 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)2) 非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器(包括上限溫度觸發(fā)器TH和下限溫度觸發(fā)器TL)?？赏ㄟ^(guò)軟件程序?qū)懭朐O(shè)定用戶所要求的報(bào)警上下限溫度值。3) 高速暫存器?？梢栽O(shè)置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率,如圖1.4。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2PRAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器， 表22 DS18B20高速暫存器結(jié)構(gòu)序號(hào)寄存器名稱作用0溫度低字節(jié)以16位補(bǔ)碼形式存放1溫

24、度高字節(jié)62TH/用戶字節(jié)1存放溫度上限值3HL/用戶字節(jié)2 存放溫度下限值4、5保留字節(jié)1、26計(jì)數(shù)器余值7計(jì)數(shù)器8CRC值此外，DS18B20內(nèi)部還包括寄生電源、電源檢測(cè)、存儲(chǔ)控制邏輯、8位循環(huán)冗余碼生成器（CRC）等部分。DS18B20有兩種供電方式。如圖2-4所示：圖（a）是由外電源供電，圖(b)是I/O口總線和寄生電容配合供電。DS18B20寄生電源由兩個(gè)二極管和寄生電容構(gòu)成。電源檢測(cè)電路用于判定供電方式。寄生電源供電時(shí)，電源端與接地端并聯(lián)接地，器件從總線上獲取電源。在I/O線呈低電平時(shí)，改由寄生電容上的電壓繼續(xù)向器件供電。采用寄生電源有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是檢測(cè)遠(yuǎn)程溫度是無(wú)需本地電源；二是

25、缺少正常電源時(shí)也能讀ROM。若采用外部電源，則通過(guò)二極管向器件供電。MCU(單片機(jī))P1.1MCU(單片機(jī))P1.1UDDDS18B20DS18B20I/OI/OGND UDDGND圖(a)使用外部電源供電圖 （b）使用寄生電源供電圖2-4 DS18B20與微處理器的硬件連接方式由表2-3可見(jiàn)，分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。高速暫存RAM的第6、7、8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯1。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以1

26、6位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1、2字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625LSB形式表示。符號(hào)位S0時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位S1時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。 表2-4是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。表23 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間/ms00993.750110187.510113751112750表24一部分溫度對(duì)應(yīng)值表溫度/數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0000 111

27、1 101000FAH+250000 0000 0011 00100032H+0.50000 0000 0000 00010001H00000 0000 0000 00000000H-0.51111 1111 1111 1111FFFFH-251111 1111 1100 1110FFCEH-551111 1111 1001 0010FF92H2.3.1 DS18B20的測(cè)溫原理每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的64地址位序列號(hào)，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀ROM(33H)命令將該DSl8B20的序列號(hào)讀出。程序可以先跳過(guò)ROM，啟動(dòng)所有DSl8B20

28、進(jìn)行溫度變換，之后通過(guò)匹配ROM，再逐一地讀回每個(gè)DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)。DS18B20的測(cè)溫原理如圖2-5所示。低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將-55 所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)

29、晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖2.3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，提高測(cè)量準(zhǔn)確制度。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值。停止置位/清零減法計(jì)數(shù)器1斜坡累加器減到0減法計(jì)數(shù)器2預(yù) 置低溫度系數(shù)振 蕩 器高溫度系數(shù)振 蕩 器計(jì)數(shù)比較器預(yù) 置溫度寄存器減到0加1 圖2-5 DS1

30、8B20的測(cè)溫原理圖 DS18B20的測(cè)溫流程初始化DS18B20跳過(guò)ROM匹配溫度變換延時(shí)1S跳過(guò)ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換成顯示碼數(shù)碼管顯示圖28 DS18B20測(cè)溫流程2.4 LED數(shù)字顯示及其驅(qū)動(dòng)電路該模塊主要是將單片機(jī)輸出的結(jié)果進(jìn)行顯示。為了能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示單片機(jī)的輸出結(jié)果，該模塊使用8位數(shù)碼管進(jìn)行接收顯示和1片74HC245對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行控制。其主要還是利用單片機(jī)進(jìn)行對(duì)該模塊的整體控制。該模塊整體結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：圖2-9 顯示模塊示意圖 LED顯示器簡(jiǎn)介通過(guò)發(fā)光二極管芯片的適當(dāng)連接（包括串聯(lián)和并聯(lián)）和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)結(jié)構(gòu)?？蓸?gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段或發(fā)光點(diǎn)。由這些發(fā)光段或發(fā)光點(diǎn)可以組成數(shù)碼管、

31、符號(hào)管、米字管、矩陣管、電平顯示器管等等。通常把數(shù)碼管、符號(hào)管、米字管共稱筆畫顯示器，而把筆畫顯示器和矩陣管統(tǒng)稱為字符顯示器。 LED顯示器結(jié)構(gòu)基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片按圖12排列而成的?？蓪?shí)現(xiàn)09的顯示。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式”、“條形七段式”及“單片集成式多位數(shù)字式”等 （1）反射罩式數(shù)碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼，將單個(gè)LED貼在與反射罩的七個(gè)反射腔互相對(duì)位的印刷電路板上，每個(gè)反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在裝反射罩前，用壓焊方法在芯片和印刷電路上相應(yīng)金屬條之間連好30m的硅鋁絲或金屬引線，在反射罩內(nèi)滴入環(huán)氧樹(shù)脂，再把帶有芯片的印刷電路板與反射罩對(duì)

32、位粘合，然后固化。反射罩式數(shù)碼管的封裝方式有空封和實(shí)封兩種。實(shí)封方式采用散射劑和染料的環(huán)氧樹(shù)脂，較多地用于一位或雙位器件。空封方式是在上方蓋上濾波片和勻光膜，為提高器件的可靠性，必須在芯片和底板上涂以透明絕緣膠，這還可以提高光效率。這種方式一般用于四位以上的數(shù)字顯示（或符號(hào)顯示）。（2）條形七段式數(shù)碼管屬于混合封裝形式。它是把做好管芯的磷化鎵或磷化鎵圓片，劃成內(nèi)含一只或數(shù)只LED發(fā)光條，然后把同樣的七條粘在日字形“可伐”框上，用壓焊工藝連好內(nèi)引線，再用環(huán)氧樹(shù)脂包封起來(lái)。 （3）單片集成式多位數(shù)字顯示器是在發(fā)光材料基片上（大圓片），利用集成電路工藝制作出大量七段數(shù)字顯示圖形，通過(guò)劃片把合格芯片選

33、出，對(duì)位貼在印刷電路板上，用壓焊工藝引出引線，再在上面蓋上“魚眼透鏡”外殼。它們適用于小型數(shù)字儀表中。（4）符號(hào)管、米字管的制作方式與數(shù)碼管類似。（5）矩陣管（發(fā)光二極管點(diǎn)陣）也可采用類似于單片集成式多位數(shù)字顯示器工藝方法制作。 LED顯示器分類（1）按字高分：筆畫顯示器字高最小有1mm（單片集成式多位數(shù)碼管字高一般在23mm）。其他類型筆畫顯示器最高可達(dá)12.7mm（0.5英寸）甚至達(dá)數(shù)百mm。（2）按顏色分有紅、橙、黃、綠等數(shù)種。（3）按結(jié)構(gòu)分，有反射罩式、單條七段式及單片集成式。 （4）從各發(fā)光段電極連接方式分有共陽(yáng)極和共陰極兩種。 LED顯示器的參數(shù)由于LED顯示器是以LED為基礎(chǔ)的，

34、所以它的光、電特性及極限參數(shù)意義大部分與發(fā)光二極管的相同。但由于LED顯示器內(nèi)含多個(gè)發(fā)光二極管，所以需有兩個(gè)特殊參數(shù)，第一、發(fā)光強(qiáng)度比（由于數(shù)碼管各段在同樣的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，各段正向電流不相同，所以各段發(fā)光強(qiáng)度不同。所有段的發(fā)光強(qiáng)度值中最大值與最小值之比為發(fā)光強(qiáng)度比。比值可以在1.52.3間，最大不能超過(guò)2.5）第二、脈沖正向電流（若筆畫顯示器每段典型正向直流工作電流為IF，則在脈沖下，正向電流可以遠(yuǎn)大于IF。脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大） LED顯示器工作原理發(fā)光二極管一般為砷化鎵半導(dǎo)體二極管，在發(fā)光二極管兩端加上正電壓，發(fā)光二極管發(fā)光。而數(shù)碼管LED是由若干個(gè)二極管組合而成的，一般的“

35、8”字型LED由“a，b，c，d，e，f，g，dp”8個(gè)發(fā)光二極管組成，如圖3-5所示，每個(gè)發(fā)光二極管稱為一個(gè)字段。七段LED有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)形式。顯示電路一般分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩類。（1）共陽(yáng)極接法把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。使用時(shí)公共陽(yáng)極接Vcc，當(dāng)某陰極端為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。（2）共陰極接法把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接GND，當(dāng)某陽(yáng)極端為高電平時(shí)，該段發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。把8個(gè)發(fā)光二極管連在一起，公共端接高電平，叫共陽(yáng)極接法，相反，公共端接低電平的叫共陰極接法,如圖4.20所示。使用LED顯示器時(shí)，要注意區(qū)分這兩種不

36、同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。七段數(shù)碼管加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此LED顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。在設(shè)計(jì)中，采用的是共陽(yáng)極接法。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一段筆畫就被點(diǎn)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。其8段分別命名為a、b、c、d、e、f、g、dp。圖2-10 七段LED結(jié)構(gòu)及外形圖七段LED字型碼見(jiàn)表2-7所示:表2-7七段LED字形碼顯示字符共陰字形碼共陽(yáng)字形碼顯示字符共陰字形碼共陽(yáng)字形碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67

37、DH82HR31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77H88H滅00HFFHb7CH83H七段LED包含七段發(fā)光二極管和小數(shù)位發(fā)光二極管，共需8位I/O口線控制，其代碼為一個(gè)字節(jié)。例如，要顯示“0”，則a、b、c、d、e、f、g、dp分別為0000 0011B；要顯示“A”，則a、b、c、d、e、f、g、dp分別為0001 0001B（共陽(yáng)極）。若要顯示多個(gè)數(shù)字，只要讓若干個(gè)數(shù)碼管的位碼循環(huán)為低電平就可以了。2.5 74HC245的介紹及應(yīng)用74HC245作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性能存貯器系

38、統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時(shí),譯碼器的延遲時(shí)間和存貯器的賦能時(shí)間通常小于存貯器的典型存取時(shí)間,這就是說(shuō)由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計(jì)。圖2-11 按鍵電路三、電路設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)原則DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20的1腳接地，2腳作為信號(hào)線，3腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖3.1所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度A/D變換操作

39、時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10 s。采用寄生電源供電方式是VDD和GND端均接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：初始化；ROM操作指令；存儲(chǔ)器操作指令。3.2設(shè)計(jì)中的各種電路（1）單片機(jī)電路 圖3-1單片機(jī)電路（2）晶振電路單片機(jī)XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容，中間再并個(gè)12MHZ的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路如圖3-2所示。圖3-2 晶振電路（3）單片機(jī)的復(fù)位電路復(fù)位電路的主要功能是把PC初始化為0000H，使單片微機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀

40、態(tài)時(shí)，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。復(fù)位電路如下圖所示：圖3-3 89C51的時(shí)鐘電路除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些特殊功能的寄存器有影響，對(duì)單片機(jī)的個(gè)別引腳信號(hào)也有影響，如在復(fù)位期間，ALE信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位和外部脈沖復(fù)位三種方式。復(fù)位電路是上電自動(dòng)復(fù)位加按鍵復(fù)位。由于電容兩端的電壓不能突變，在上電的瞬間電容負(fù)端的電位和正端的電位相同都為高電平5V，緊接著電源給電容充電，經(jīng)過(guò)很快的時(shí)間充電過(guò)程結(jié)束，電容對(duì)于直流電來(lái)說(shuō)是斷路，此時(shí)RST引腳通過(guò)R12接地。整個(gè)過(guò)程會(huì)在RST引腳上產(chǎn)生一個(gè)維持幾個(gè)機(jī)器周期的高電平脈沖足以使單片機(jī)有效復(fù)位。手動(dòng)按鍵復(fù)位同

41、樣是在按鍵按下的瞬間使電容完成先放電再充電的過(guò)程，也能產(chǎn)生一個(gè)維持幾個(gè)機(jī)器周期的高電平脈沖使單片機(jī)有效復(fù)位。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期(即2個(gè)機(jī)器周期) 以上。若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)應(yīng)持續(xù)2µs以上。（4）數(shù)碼管顯示電路 用了7段共陰數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機(jī)的輸出端口，便于程序的編寫。P2口接8個(gè)2.2K的排阻然后接到3個(gè)LED數(shù)碼管顯示電路上。P1.5P1.7 三個(gè)I/O口分別接4.7K的電阻作數(shù)碼管的共陰極如圖3-4所示。圖3-4 三位數(shù)碼管顯示電路（5）溫度設(shè)置按鍵電路P1口中P1.1、P1.2接到按

42、鍵電路如圖3-5所示：圖3-5 按鍵電路（6）其他引腳 ALE引腳懸空，復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源。四、小結(jié)本設(shè)計(jì)利用Proteus與KEIL C51對(duì)單片機(jī)多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)從本文結(jié)果可以看出，利用Proteus進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)可以極大地簡(jiǎn)化單片機(jī)程序在目標(biāo)硬件上的調(diào)試工作，大幅度節(jié)省制作電路板的時(shí)間，對(duì)于提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率、降低開(kāi)發(fā)成本等有重要作用 硬件電路的簡(jiǎn)單是以軟件的復(fù)雜為代價(jià)的，所以在程序編寫和調(diào)試的過(guò)程中稍一粗心就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，包括時(shí)間延時(shí)不夠，設(shè)置參數(shù)的類型有誤，按鍵子程序放置位置不妥等錯(cuò)誤。本程序經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試修改，雖然能達(dá)到

43、預(yù)期的基本目標(biāo)，但是還有很多地方需要完善，可以利用剩余的I/O口掛接更多的DS18B20等。本課題通過(guò)分析對(duì)比各種不同的溫度傳感器，選定DS18B20，這種單總線數(shù)字溫度傳感器的通信方式比較獨(dú)特，軟件編寫要求的比較新穎，特點(diǎn)突出。用其構(gòu)建的系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)：硬件連線簡(jiǎn)單，省去了使用模擬傳感器要進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換等工作。 通過(guò)調(diào)試成型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了DS18B20除了上述優(yōu)點(diǎn)外，還有一些缺點(diǎn)，如：簡(jiǎn)單的硬件連接的代價(jià)是復(fù)雜的軟件時(shí)序，DS18B20在測(cè)量溫度的時(shí)候，靈敏度不夠高，溫度快速變化時(shí)無(wú)法迅速顯示出其變化。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：由DS18B20構(gòu)建的測(cè)溫小系統(tǒng)適用于環(huán)境溫度監(jiān)控，對(duì)溫度小變化較

44、敏感；不適合應(yīng)用于要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)、溫度跨度大的測(cè)溫方式。結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)使用的溫度控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)溫準(zhǔn)確，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測(cè)得的溫度通過(guò)單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控。此外，還能廣泛地應(yīng)用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如建筑，倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，像育嬰房的溫度、水溫的檢測(cè)與控制。用戶可靈活選擇本設(shè)計(jì)的用途，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)1馬家辰.MCS-51單片機(jī)原理及接口技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 19972胡漢才.單片機(jī)

45、原理與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社3何金田.傳感器原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)指南.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社4周繼明 .傳感技術(shù)與應(yīng)用.中南大學(xué)出版社6黃賢斌 .傳感器原理與應(yīng)用(第二版). 高等教育出版社/電子科技大學(xué)出版社附錄1 Proteus仿真圖附錄2 protel原理圖附錄三 程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P10;sbit key1=P11;sbit key2=P12;unsigned char code str=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39;unsigned char code str1=0x0bf,0x86,0x0db,0x0cf,0x