基于51单片机的温度测量系统

1、基于51单片机的温度测量系统,系统介绍,利用单片机和温度传感器实现温度检测,设计思路分析,温度传感器的选择-DS18B20 接口电路的设计 软件设计： 1.信息采集 2.数据传输 3.显示,温度传感器DS18B20,美国达拉斯(DALLAS)公司的单线数字温度传感器芯片； 与传统的热敏电阻不同： 1、可直接将被测温度转化成串行数字信号，以供单片机处理； 2、它还具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点。,DS18B20,DS18B20参数,测量温度范围为 -55C+125C,在-10+85C范围内,精度为0.5C； 3V5.5V的电压范围； 可以程序设定912位的分辨率； 分辨率、报警温

2、度存储在EEPROM中,掉电后依然保存；,“一线总线”接口 1-Wire技术,美国达拉斯半导体公司推出了一项特有的技术； 单根信号线，可传输时钟、数据； 数据传输双向； 优点：线路简单、硬件开销少、成本低廉、便于扩展。,DS18B20的内部结构,四部分：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； 引脚： 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；,64位光刻ROM,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。 64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号,接着的48位是

3、该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。 光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。,DS18B20的内部温度传感器,测量温度 用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625/LSB形式表达,其中S为符号位。 如果温度小于0,S位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度,DS18B20的内部存储器,包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM； E2RAM存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。,高速暂存RAM,第九个

4、字节：冗余检验字节,TM R1 R0 1 1 1 1 1 TM是测试模式位, 在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。 R1和R0用来设置分辨率：出厂时被设置为12位；,DS18B20的通讯协议,每一次读写之前都要对DS18B20进行复位； 要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待1660微秒左右,后发出60240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功； 复位成功后发送一条ROM指令； 最后发送RAM指令；,硬件电路设计,接口电路,接口电路,由ATMEL公司的8051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EPROM

5、24C16（保存系统参数）、MAX232、数码管及外围电路构成； 单片机以并行通信方式从P1.0P1.7口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码，用2个共阴极LED静态显示温度的十位、个位。,报警电路,报警电路,由一个自我震荡型的蜂鸣器（只要在蜂鸣器两端加上超过3V的电压，蜂鸣器就会叫个不停）和一个发光二极管组成。 蜂鸣器是通过ULN2003电流放大IC来控制。在温度达到一定的上界或者下界时（例如设置的上界温度是45，下界温度是5），报警电路开始工作 。,系统软件设计,主函数,main() unsignedchari=0; unsignedintm,n; while(1) i=ReadTe

6、mperature();/读温度if(i0 ,（1）初始化函数,/读一个字节函数 ReadOneChar(void) unsignedchari=0; unsignedchardat=0; for(i=8;i0;i-) DQ=0;/给脉冲信号 dat=1; DQ=1;/给脉冲信号 if(DQ) dat|=0 x80; delay(4); return(dat); ,（1）初始化函数,/写一个字节函数 WriteOneChar(unsignedchardat) unsignedchari=0; for(i=8;i0;i-) DQ=0; DQ=dat ,（2）读取温度并计算函数,ReadTemperature(void) unsignedchara=0; unsignedcharb=0; unsignedintt=0; floattt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0 xCC);/跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0 x44);/启动温度转换 Init_DS18B20(); WriteOneChar(0 xCC);/跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0 xBE);/读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度