《数字式温度计的设计》毕业设计.doc

摘要
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也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，它具有独特的单线总线接口方式。本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计，该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。

关键词：DS18B20

温度传感器STC89C51

第一章

引言

温度是一种最基本的环境参数，人民的生活、生产与环境的温度息息相关。在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置也有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器，②模拟集成温度传感器，③智能集成温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式转向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。本论文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并以此为传感器DS18B20和STC89C51单片机为控制器构成的温度测量装置的工作原理做了详细的介绍。该产品适用于人民的日常生活和工、农业生产,用于温度测量。

目录
一.引言…………………………………………………………………………..4二.总体设计方案……………………………………………………………..52.1数字温度计设计方案……………………………………………………52.2总体设计框图……………………………………………………………….52.2.1主控制器………………………………………………………………..62.2.2显示电路…………………………………………………………………..62.2.3温度传感器………………………………………………………………62.3DS18B20温度传感器与单片机的接口电路…………………….92.4系统整体硬件电路……………………………………………………..102.4.1主板电路………………………………………………………………..102.4.2显示电路………………………………………………………………..10三.系统软件算法分析……………………………………………………….113.1主程序……………………………………………………………………….113.2读出温度子程序………………………………………………………….123.3温度转换命令子程序…………………………………………………….123.4计算温度子程序…………………………………………………………..133.5显示数据刷新子程序……………………………………………………13四.总结与体会………………………………………………………………..14五.参考文献……………………………………………………………………15

二、总体方案设计
1、数字温度计设计方案论证2.1.1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利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。2.1.2方案二进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。2.2方案二的总体设计框图温度计电路设?/b>总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

2、硬件设计、1.1工作原理及硬件框图基于DS18B20的温度测量装置电路图如图1所示，包括单片机最小系统、温度传感器、和显示电路。温度传感器DS18B20将被测环境温度转化成带符号的数字信号（以十六位补码形式，占两个字节），单片机对接收到的数字信号进行标度变换，转换成实际的温度值并送数码管显示。DS18B20传感器可置于离装置150米以内的任何地方。STC89C51是整个电路装置的控制核心，STC89C51内带4K字节的FlashROM，