基于DS18B20的温度测量系统

论文总字数：15936字

摘 要

时代在以飞快的速度前进，社会在以惊人的速度发展，在当今的每个领域中，单片机技术似乎无处不在，它已然成为这几年微型计算机中的佼佼者。其实，我们在很多地方都用到单片机。在工业控制、仪器仪表、家用电器等各个领域都有应用。大部分的单片机体积很小，功能损耗又低，并且控制功能非常的强，扩展非常灵便、微型化且容易使用。非常普遍应用在在仪器仪表行业中。如果我们将这种新型控制器与各个不同的传感器连接起来，可以测量许多物理参数。譬如温度、位移、压力、硬度等等都能够测量。另外，这些结合起来的系统也能实现一些设计需要的功能。

该系统比较方便的是实现温度信号的采集，温度显示也比较直观。用户给系统供上电后，系统开始工作，检测当前的温度。用户自行设置温度报警上下值，一旦超出温度上下限，系统就会自动报警。它比较容易使用，该系统测量精度高、测量量程也很宽，最突出的是灵敏度高、体积较小、功能损耗低等。在我们平常的生活和工作中的温度测量有着一定的优势。在其他大型系统中，它就可以成为小小的温度处理模块。最突出的是成为有些系统的拓展模块。一般认为简单方便的温度测量系统，就是将传感器和微型计算机中的控制系统结合起来，因为该系统结构比较单一，抗干扰的本领也很强大，在复杂环境下进行现场温度测量不需要有过多的步骤，在社会各行业中都有涉及。

关键字 ：单片机；数字控制；传感器； DS18B20

Abstract

Age at a very fast speed in the forward, social in the amazing speed of development, in every field today, SCM technology seem to be everywhere, it has already become a leader in the past few years microcomputers. In fact, we are used in SCM in many places. Are widely used in various fields of industrial control, instrumentation, home appliances etc.. Most of the single-chip volume is small, function loss and low, and control function is very strong, expansion so admirably, miniaturization and easy to use. Very commonly used in the instrumentation industry. If we connect the new sensor controller and different, can measure many physical parameters. For example, temperature, displacement, pressure, hardness and so on are capable of measuring. In addition, a combination of these systems can achieve some design features required.

This system is more convenient to realize the temperature signal acquisition, temperature display is more intuitive. The user to the system for the power on, the system began to work, to detect the current temperature. Then set the alarm temperature range, once beyond the set range, the system will automatically alarm. It is easy to use, the system high precision measurement, the measurement range is very wide, the most prominent is the high sensitivity, small volume, low loss. Temperature measurement in our daily life and work have certain advantages. In other large systems, it can become a small temperature processing module. The most prominent is the expansion of some system modules become. Is generally believed that the simple and convenient temperature measurement system is the combination of the sensor and micro computer control system, because the system structure is simple, anti-interference ability is also very strong, in the complex environment of temperature measurement in the field do not need to have too many steps, in all sectors of society are involved.

Keyword: Single chip microcomputer; digital control; sensor; DS18B20

目录

摘 要 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ I

Abstract ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ II

第一章 引言 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1

1.1 系统背景 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1

1.2 系统论述 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1

第二章 设计方案 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2.1 设计要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2.2 方案论证 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2.2.1 单片机的选取 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2.2.2 传感器的选取 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2

2.3 系统方案 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3

第三章 硬件电路设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4

3.1 硬件电路概述 ‥‥‥‥‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4

3.2主控电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4

3.3 液晶显示电路 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5

3.4测温电路 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5

3.5 报警温度调节电路 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9

3.6报警电路 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10

3.7程序下载电路 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10

第四章 软件程序设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11

4.1 概述 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11

4.2 主程序‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11

4.3 读出温度子程序‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13

4.4 温度转换命令子程序‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13

4.5计算温度子程序 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14

4.6显示数据刷新子程序 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 15

第五章 系统仿真与调试‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16

5.1 软件仿真 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16

5.2 系统调试 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17

5.2.1 分步调试 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17

5.2.2 联合调试 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17

结束语 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 18

致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 19

参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 20

附录 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21

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