温度测量系统设计

目录TOC\o"1-5"\h\z1.引言 12.总体设计方案 13.硬件电路设计 2温度检测电路 2LED显示电路 2单片机电路 34.流程设计 45.总结 5参考文献 6附件1：系统电路原理整图 7附加2：设计的程序 81.引言温度是一种最基本的环境参数，人民的日常生活与环境的温度息息相关，另外它也是工业对象中主要的被控参数之一日前，典型的温度测控系统是由模拟式温度传感器,.A/D转换电路和单片机组成，由于模拟式温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，使得硬件电路结构复杂，成本较高而以DS18B20为代替的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D换于一体，直接输出数字量，与单片机接口电路结构简单，应用广泛。[4]2•总体设计方案整个温度检测系统以AT89S52单片机为控制核心，DS18B20为测温传感器,实现温度测量，通过单片机将测得的温度在LED上显示。整个系统的硬件框图如下所示：2.1系统硬件结构框图[1]3.硬件电路设计3.1温度检测电路温度传感器采用DS18B20，它是一种单总线温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。本设计的温度检测电路如下图所示：3.2LED显示电路整个系统主要采用的是四个7段共阳极数码管来显示测量的温度值，下面这个是LED显示电路图:Rp1R口-—LIPf^5—3Lprl£e4OTJ3anJcJd£rlse-®1hlItRp1R口-—LIPf^5—3Lprl£e4OTJ3anJcJd£rlse-®1hlIt■丽G5NBL////匸34CT33/n4IKR4RJ3.2LED显示电路[1]3.3单片机电路本系统单片机采用AT89S52,它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器，使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。本系统的单片机电路图如图所示：

4.流程设计系统开始工作时，首先进行I/o口初始化然后判断开关是否闭合，确定后由单片机控制软件发出温度读取指令，通过数字温度传感器DS18B20采集当前温度值，转换后经过单总线传输给单片机，单片机经过处理由数码管显示系统的软件部分主要是由中断子程序、读写DB18B20程序、显示程序三部分组成，主程序流程图如图所示：

4.1程序流程图[3]5•总结温度传感器DS18B20转化温度的力一法非常简洁且精度高、测试范围较广。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求小高、价格低廉、可靠性高、灵活性好因此这种温度测量系统能应用于各种场合，具有很大的应用价值。在本系统的基础上，增加报警电路，温度超过设定范围时发出声光报警。利用串日通信，还叫实现远程温度控制。该系统小仅叫测温度，如果选用其它相关传感器，还叫用来测压力，流量，位移等非电量。因此，该系统具有广泛的适应性。[2]参考文献[1]何宗虎.基于单片机的高精度温度测量系统设计[J].现代电子技术，201134(.9);130-132.[2]陈同果.基于DS18B20的单片机温度测量系统[J].科技资讯2007,17;110-111.⑶王丹.基于单片机的多点温度测量系统设计J].科技天地,2011,14;90.[4]王龙.基于51单片机与DS18B20的温度测量系统[J].科技向导，2011,27;29-30.附件1系统电路原理整图I—■rIrnI■»^f_I 」__fi="S>—■nIrnI'M"・c^-LI—■rIrnI■»^f_I 」__fi="S>—■nIrnI'M"・c^-LJj iinrr-| !-^T|W-Jc- <s］冃，~| «r-v-iu—j-^-j-rr~jr—-i―iA呂呂呂呂弐呂囹配屮日日血屈目耳同同土占l-M控制与显示程序(1)附加2：设计的程序#include<at89X52.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>sbitDQ=P3人2; 〃定义DS18B20的数据口unsignedcharTAP[10]= //共阳极，不带点{0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,};unsignedcharTAP2[10]= //共阳极，带点{0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,};//定义一个存放转换后温度值的数组，温度值为字符型(ASCII码)，小数点后保留2位unsignedcharstr[10]; //延时子程序，延时(10*D+3)usvoiddelay_l0us(unsignedcharD){unsignedchari;for(i=0;i<D;i++){_nop_();〃空操作，一个指令周期_nop_();}}//DS18B20初始化voidINIT(void){ DQ=0;delay_l0us(50); //等待500usDQ=1; 〃释放18B20数据线delay_l0us(9); //等待90uswhile(!DQ); 〃等待18B20准备好}〃读DS18B20的程序unsignedcharREAD(void){ unsignedchari;unsignedcharD=0;for(i=0;i<8;i++) //读8位数据{D=D>>1; //先读数据低位DQ=0;_nop_();DQ=1; 〃释放18B20数据线for(j=1;j<9;j++){ _nop_(); }if(DQ)D+=0x80 〃如果数据线上是"1",D最高位为"1",否则为"0"delay_l0us(6);}returnD; 〃返回值为D.即读出的一个字节数据}〃写DS18B20的程序voidWRITE(unsignedcharD){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;if(D&0x01)DQ=1;else DQ=0;delay_l0us(8);DQ=1;D=D»1;〃右移一位，准备写下一位}}〃显示程序(str数组内元素是ASCII码，所以要减去48)voiddisplay(void){unsignedchari;unsignedcharj=100;while(j-){for(i=0;i<255;i++){P0=TAP[str[0]-48];P2=0xl:}for(i=0;i<255;i++){P0=TAP2[str[1]-48]P2=0x2;}for(i=0;i<255;i++){P0=TAP[str[3]-48];P2=0x4}for(i=0;i<255;i++){P0=TAP[str[4]-48];P2=0x8}}}//主程序voidmain(){unsignedcharwarning=30;unsignedcharTMP_H=0;unsignedcharTMP_L=0;short TMP=0; //短整型数据floatTMP_F=0; //浮点型数据{if(P1_0==0)warning+=1; //增加上限elseif(P1_1==0)warning+=1;//减小上限elsewarning+=0;str[0]=warning/10+48;str[1]=warning%10+48;str[3]=48;str[4]=48;display()delay_10us(5);}INIT(); //初始化DS18B20WTITE(OxCC); 〃跳过ROM配置WRITE(0x44); //开始转换温度display。； 〃默认至少等待750ms,用于温度转换INIT(); //初始化DS18B20WRITE(0xCC); //跳过ROM配置WRITE(0xBE); //准备读取温度值TMP_L=