基于DS18B20的温度继电控制系统

基于DS18B20的温度继电控制系统设计报告设计者班级学号武旭飞08012122012213128姚磊08912022012212594陆蒙08912012012213084完成时间：2014年6月4日星期三目录实验题目…………………3实现功能…………………3三、总体工作原理……………3四、硬件设备…………………3五、系统框图…………………3六、硬件设计…………………41.单片机最小系统……42.温度传感器…………53.键盘液晶显示………74.继电器控制执行电路………………95.总电路连接图………10七、心得体会…………………10最小系统温度传感器由于DS18B20芯片将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便，与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B20。DS18B20为单线数字温度传感器，支持“一线总线”接口，大大提高了系统的抗干扰性，应用于温控控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。DS18B20具有以下特性：（1）、零待机功耗；（2）、无需外部器件；（3）、可通过数据线供电；（4）、温度以9位数字量读出；（5）、独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯；（6）、测温范围-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃内，精度为±0.5℃。CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：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。电路采用温度传感器DS18B20，可直接输出数字量，单线器件和单片机的接口只需一根信号线，所以本设计的硬件电路十分简单，容易实现。能达到0.5ºC的固有分辨率，使用读取温度暂存寄存器的方法能达到0.2ºC以上的精度。DS18B20连接电路图如图所示:键盘液晶显示本设计在键盘输入方面，选择常用的4*4扫描键盘，分别用作PID模式选择、温度设定值输入、确定或取消设置。在显示方面，选用了常用的显示容量为16*2个字符的液晶显示模块LCD1602。键盘及显示部分的连接图如图所示：继电器控制执行电路电磁式继电器介绍：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定电压，线圈中就会流过电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合，从而接通原来断开的电路；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使动触点与静触点断开。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。继电器电路如图所示：通过给I/O端口高低电位来控制继电器的通断，继而控制水浴加热是否执行，以达到控制水温的目的。其中三极管为控制开关作用，当接口为高电平，三极管截止，5V加不到继电器的线圈，继电器不吸合，此时不执行加热操作；当端口为低电平，三极管导通，5V通过三极管加到继电器线圈，继电器吸合，此时可以开始水浴加热。5.总电路连接图见附件。心得体会本次温度控