DS18B20温度数据采集系统

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目录

摘要 ............................................................................................................................... 2 一、绪论....................................................................................................................... 3 二、系统方案实现 ..................................................................................................... 3 2.1.设计要求 .......................................................................................................... 3 2.2.设计方案论证 ................................................................................................. 3 2.3.总体设计框图 ................................................................................................. 4 三、主要硬件介绍 ..................................................................................................... 4 3. 1． DS18B20 .................................................................................................. 4 3.1.1 DS18B20的主要特性 ..................................................................... 4 3.1.2 DS18B20的外形和内部结构 ....................................................... 5 3.1.3 DS18B20工作原理 ......................................................................... 6 3.1.4 高速暂存存储器 .............................................................................. 7 3.2 AT89C51........................................................................................................ 8 四、软件介绍 .............................................................................................................. 9 4.1 功能概述 ......................................................................................................... 9 4.2 系统软件流程图 ........................................................................................... 9 4.2.1程序 .......................................................................................................... 9 4.2.2读出温度子程序 ................................................................................ 10 4.2.3温度转换命令子程序 ....................................................................... 11 4.3具体程序 ....................................................................................................... 11 五、总结.................................................................................................................... 22 六、设计体会及今后的改进意见 ....................................................................... 22 参考文献.................................................................................................................... 23

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摘要

本文基于DS18B20设计了一种温度数据采集系统，系统主要由AT89C51单片机,一个DS18B20 数字温度传感器以及一个液晶数码管构成。软件方面，我们采用keil。软件对程序进行编写以及调试，硬件方面，我们通过Proteus软件对硬件电路进行仿真以及测试，该系统结构简单，功耗较低，测温范围为- 50℃～ + 255℃。现场温度直接以\一线总线\的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量。该系统硬件分为3部分：DS18B20 温度测量模块、单片机模块、显示模块。

关键词：DS18B20、7SEG-MPX4液晶数码管、AT89C51

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一、绪论

在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是工业生产中经常会遇到的控制问题。

目前应用的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A／D转换器及单片机等组成的传输系统。这种温度采集系统需要大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上．安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。针对这种情况，本文提出一种采用数字化单总线技术的温度采集系统，并利用Proteus和KeilμVision 2软件对设计电路进行综合虚拟仿真，实现了温度实时测量和显示。

二、系统方案实现 2.1.设计要求

（1）要实现LED数码直读显示当前温度值； （2）温度检测范围-55°到125°

2.2.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，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，

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