基于ARM7与DS18B20的数字温度计的设计

1、东北林业大学综合电子课程设计摘要报告设计项目：基于ARM7和DS18B20的数字温度计设计项目完成者：讲师：大学：信息计算机工程部专业：电子信息工程2008年3班2011年7月7日综合电子课程设计任务表学生姓名学号专业(班)08级电信3班相同组成员设计项目基于ARM7和DS18B20的数字温度计设计设计内容本设计利用DS18B20智能温度传感器、ARM7 LPC2131嵌入式系统和MS12864LCD液晶屏来设计数字温度采集系统。人机界面电路设计：控制系统使用ARM7 LPC2131，键盘使用单独的键，显示器使用MS12864液晶屏，超出温度警报使用指示灯。主要技术手术指标和要求1.测量温度范

2、围：-50 150；准确度：0.5；线性度：0.3；4超限报警功能；5.具有温度和时间显示功能。工作电压：总线电源。设计中使用的仪器设备1.arm 7 LPC 2138小型系统；高精度温度计；数字多用表；示波器。工作计划1.2011年6月22日：课程设计任务书出版2.2011年6月23日：编写开题报告3.2011年6月25日：回答问题PPT；4.2011年6月26日至6月27日：硬件分析和设计、软件结构化设计5.2011年6月28日至7月9日：电路焊接和组装、软件结构化编程、单元调试、系统联合曹征、课程设计摘要报告6.2011年7月10日提交了：课程设计结算验收、数字温度计系统集、总结报告一份

3、。参考资料温度传感器DS18B20芯片数据液晶屏MS12864R中文数据嵌入式arm 7 LPC 2131开发板系统原理导师签名者系主任签名数字温度计设计摘要该系统包括ARM7 LPC2131、温度传感器DS18B20、液晶屏12864、LED等，可以实时显示当前的室温功能。除了基本的数字温度计功能外，系统还具有当前时间和日期显示、温度超出警告、时间设置和日期初始值显示功能。在设计中应用了ARM7开发版。ARM7开发主板有丰富的硬件资源。此设计使用LPC2131控制可编程芯片DS18B20实现温度收集。使用LPC213内部时钟资源收集时间和日期。温度、时间和日期通过液晶屏12864显示，超出温

4、度警报通过指示灯闪烁提示显示。本文详细介绍了如何实现DS18B20编程的温度收集功能、收集ARM7 LPC2131内部时钟资源以及实现键盘输入修改日期时间、温度超出报警等功能。关键字：LPC2131；DS18B20；12864；温度超标警报目录1引言21.1简介.21.2系统设计31.3案例论证32系统主要设备选择和标准42.1 EasyARM2131开发人员主板.2.2温度传感器ds18b 20.2.3 MS12864R液晶面板简介3系统硬件设计93.1 ARM7开发板硬件设计.3.2液晶显示器设计.3.3 DS18B20温度传感器设计4系统软件设计114.1系统基本流程图114.2温度传感

5、器功能模块124.3液晶显示器功能模块125汇总13参考文献附录a数字温度计设计引言1.1简介近年来随着技术的快速发展嵌入式应用不断深化，同时传统的控制检测技术日益更新。在可实时检测和自动控制的嵌入式应用系统中，嵌入式功能通常用作核心部件，仅嵌入式知识是不够的，需要根据特定硬件结构硬件和软件的组合进行补充。温度是最基本的环境参数，人们的生活与环境温度密切相关，在工业生产过程中必须实时测量温度，工业生产中也离不开温度测量，因此研究温度测量方法和控制具有重要意义。DS18B20是继DS1820之后，美国DALLAS半导体公司新推出的增强智能温度传感器，通过此次项目设计，您可以更深入地了解传感器的工

6、作原理，尤其是DS18B20温度传感器的工作原理。同时，拓展了戴尔的实践能力和逻辑思维能力，尤其是对ARM控制器的使用视野。数字温度计的控制方式多种多样。该系统以LPC2000系列ARM芯片和可编程串行I/O接口芯片DS18B20为中心设计了数字温度计，使用液晶屏液晶屏显示当前温度、时间和日期，并设计了具有温度超限报警功能的数字温度收集系统。1.2系统设计您可以使用控制芯片、温度传感器、液晶屏、时钟资源、LED等执行以下操作：(1)实时显示当前室温(2)显示年、月、日、周、小时、分钟和秒。(3)可以通过键盘输入日期和时间的初始值。(4)温度超标警报；图1-1是设计方案的完整框图温度传感器显示A

7、RM7LPC2131警报模块按键图1-1设计计划的完整方框图系统初始化后，液晶屏显示当前的室温，液晶屏显示时间和日期。您可以通过功能键实现日期和时间的初始值设置，当温度超过预设温度值时，8个LED指示灯将闪烁，以通知您温度超出。1.3方案论证(1)显示模块场景1:使用液晶屏LCD 12864作为时间日期标记，液晶液晶液晶液晶液晶显示器在两个平行玻璃之间放置液体状态的晶体，两个玻璃之间有很多垂直和水平的小电线，通过是否通电来调整棒状修饰分子的方向，折射光线以形成画面。显示器清晰度，具备所有功能。方案2: 8作为数字管道，通过芯片HD7279控制数字管道，可以实现时间和日期以及当前温度显示。缺点是

8、数字管显示数字，显示不灵活。液晶屏可以同时显示温度和时间，因此能够清晰、完整地显示所有功能。因此，选择LCD12864作为显示模块。(2)温度传感器DS18B20数字温度传感器，使用美国DALLAS生产的DS18B20网络数字温度传感器芯片，耐磨、体积小、易于使用、封装形式多样，适用于各种狭小空间设备的数字温度测量和控制领域。DS18B20性能充分，易于控制，因此您可以直接选择DS18B20作为温度传感器，无需做任何准备。(3)时钟电路模块方案1: DS1302年，采用高性能、低功耗RAM的实时时钟电路，工作电压为2.5V至5.5V，周日、小时、分钟和秒。三线接口允许与CPU同时通信，同时以突

9、发方式传输多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有用于存储临时数据的318 RAM寄存器。案例2: ARM7LPC2131拥有丰富的硬体资源，可自行程式设计，使用内部时脉资源。DS1302需要外部电路，编程也很麻烦，因此使用ARM7内部时钟资源。(4)报警电路报警电路采用8个LED，控制方便，准确。2系统主要设备的选择和基础2.1 EasyARM2131开发板EasyARM2131开发版是广州周成公公司设计的EasyARM系列开发工具包之一，PHILIPS基于ARM7TDMI-S核心、单电源、LQFP64封装LPC2131，具有JTAG模拟调试、ISP编程等功能。开发版具有键盘、LE

10、D、蜂鸣器等常用功能部件，还具有RS232接口电路和I2C内存电路。用户还可以更换兼容的CPU(例如LPC2132、LPC2138、LPC2142等)进行模拟调试。灵活的跳线组合(开发主板中使用的所有I/O均可断开连接)和用户I/O接口，可极大地简化32位ARM嵌入式系统开发实验。EasyARM2131实验室主板功能：*完全自主设计的硬件和软件，拥有自主版权的JTAG模拟技术*支持ADS1.2集成开发环境和PHILIPS的所有型号ARM微控制器的模拟和开发*主板CPU包适配器SD卡适配器(标准配置)使用多种可选配置适配器*格式配置EasyARM2131开发工具包，标准配置中的CPU包主芯片如下

11、LPC2131FBD：*您可以选择将连接作为主板功能部件和CPU之间的跳线。*完全支持9种型号的64针小型pin arm 7微控制器：-LPC 213 x(LPC 2131/2132/2134/2136/2138)-带USB接头的LPC214x(LPC2142/2144/2146/2148)*各种免费商业化软件包和详细的开发文档：* c/OS-ii移植到ARM7包*数据队列程序包*串行驱动程序包*调制解调器接口包* SPI总线包* I2C总线包* ZLG/FS V1.0文件管理系统软件包* ZLG/GUI图形用户界面软件包* ZLG/SD卡读写包* ZLG/USB固件程序和相应的驱动程序包*多

12、种可选配置适配器：-不同型号的CPU包允许用户根据需要配置基本ARM芯片- MG12864位图液晶屏模块*所有I/O端口均已弹出，以便用户可以轻松连接到外部电路的开发和使用。*允许进行GPIO控制实验，例如键盘输入、蜂鸣器控制、模拟SPI等。* 6个独立键(外部中断，输入计时器捕获)，8个LED指示灯*有RS232转换电路，可以与父计算机通信以完成UART通信实验。*可直接连接标准串行调制解调器，以方便远程通信。*包括I2C和SPI/SSP接口输出：*提供基于PC的人机界面，便于调试实时时钟、串行通信等功能。*可以进行外部中断实验，并学习矢量中断控制器(VIC)。*计时器控制实验(例如，定时控

13、制LED、计时器捕获等)*使用主板内的CAT1025(具有重置功能)完成I2C总线实验。*使用74HC595芯片执行SPI接口数据传输和接收实验。* A/D转换实验；DAC转换实验(用LPC2132或更高版本替换CPU)*实时时钟控制实验；* WDT和低功耗控制实验；*通过54项基本实验和大量中间件软件包，几乎完全验证了所有硬件功能资源。*详细的软件包资料(深入浅出 ARM7LPC213x/214x(上/下卷)、北港出版社，其中商圈是标准配置。2.2温度传感器DS18B20DS18B20数字温度计是DALLAS生产的1-Wire，即单总线部件，具有线路简单、体积小的特点。因此，可以使用它来配置

14、温度测量系统。这个温度测量系统线路简单，可以在一条通信线路上挂很多这样的数字温度计，很方便。(David aser，Northern Exposure(美国电视剧)，温度测量系统，温度测量系统)DS18B20产品的特性(1)，仅需要一个端口进行通信。(2)，DS18B20中的每个设备都有唯一的序列号。(3)，在实际应用中，无需外部任何零件即可测量温度。(4)，测量温度范围为-55。c到125。c之间。(5)，数字温度计的分辨率用户可以选择9位到12位。(6)，内部有温度上限和下限报警设置。DS18B20针脚简介TO-92封装DS18B20的针脚排列如图1所示，针脚功能的说明见表1。如何使用DS18B20DS18B20采用1线总线协议