基于ds18b20温度检测_毕业设计论文

基于ds18b20温度检测

1前言(绪论)

温度是在工业农业国防和科研等部门中应用最普遍的被测物理量。有资料表明,温度传感器的数量在各种传感器中位居首位,约占50%左右。因此,温度测量在保证产品质量,提高生产效率,节约能源,安全生产,促进国民经济发展等诸多方面起到了至关重要的作用。随着现代信息技术的发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。无论是在工业方面,农业方面或者是大众生活中,我们都能看到温度计的身影。

随着新技术的不断发展与应用,近年来,一个以微机应用为主的新兴技术蓬勃兴起,单片机已经应用到社会的各个部门,传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,抗干扰能力弱,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够很好的解决。单片机的运用,使得项目更加简便,开发时间更短。 本次设计通过51单片机与温度传感器(DS18B20)的结合实现实时采集环境温度,同时进行数据处理,并且通过1620液晶显示器进行显示。本次设计的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,不仅具有控制方便,简单灵活的特点,而且可以大幅度单片机发展十分迅速,提高被控温度的技术指标,从而大大提高产品质量。

本次课程设计意在提高课程的理论知识转换为实践技能的能力,掌握51单片机的基本编程和操作方法,熟练掌握1602的运用方法,温度传感器DS18B20的操作编程方法,掌握基本的焊接技能,学会电子电路的安装与软件调试技能和相应画图软件的使用。

2总体方案设计

2.1整体方案设计

显示

单片机

温度采集 图2.1 整体方案设计图

利用STC89C52单片机采集数据,并且处理数据,通过显示模块显示出来,实时动态显示温度信息。

2.2 显示模块 2.2.1方案一

使用LED数码管显示温度。led数码管(LED Segment Displays)由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点,还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位,1,2,3,4,5,6,8,10位等等....,led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类。数码管造价低廉,响应速度可达到纳秒级,分辨率低于液晶材料,寿命长,耐老化,重量轻,精确可靠。但是显示效果差。

2.2.2方案二

利用液晶显示。液晶显示器,或称LCD(Liquid Crystal Display),为平面超薄的显示设备,它由一定数量的彩色或黑白像素组成,放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低,适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。液晶材料驱动电压低,功耗小,可靠性高,显示信息量大,彩色显示,无闪烁,对人体无危害,分辨率高,抗干扰能力强,但是液晶显示屏使用的温度范围很窄,正常工作温度范围为0℃—55℃,储存温度范围-20℃—60C℃,综合性能好。

2.2.3方案选择

根据现有条件,液晶显示更加直观,选择方案一 2.3数据采集模块 2.3.1方案一

图2.3.1电偶测温模块

热电偶采集温度数据,经过A/D转换为数值信号,发送给单片机处理。热电偶装配简单;更换方便;压簧式感温元件,抗震性能好;测量精度高;测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃);热响应时间快;机械强度高,耐压性能好;耐高温可达2800度;使用寿命长。但是这个方式采集信号比较麻烦,采集的模拟信号再经过数模转换发送出去,中间环节抗干扰能力差,制作稍复杂。

A/D转换 热电偶

2.3.2方案二

DS18B20 图2.3.2 DS18B20

单片机直接读取DS18B20的信号,处理数据并实时显示。DS18B20 的测温范围-55℃~125℃,分辨率最大可达0.0625 ℃。DS18B20 可以直接读出被测温度值。而且采用3 线制与单片机相连,减少了外部硬件电路,具有低成本和易使用的特点。 DS18B20 是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器,它是一种支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。一线总线将独特的电源和信号复合在一起,并仅使用一条线,每个芯片都有唯一的编码,支持联网寻址,简单的网络化的温度感知,零功耗等待等特点。连接方便,使用简单,抗干扰能力明显增强。接口简单,但是编程比较复杂。

2.3.3方案选择 DS18B20

择方案二。3

接线方便抗干扰能力强,功能更加强大,设计更加简便,选

单元模块设计

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