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智能仪器课程设计--智能仪器课程设计.docx福海工溶陇
课程设计报告书
课程名称： 智能仪器课程设计
题 目： 智能多点温度计
系（院）： 电子工程学院
学 期： 2014-2015-2
专业班级：
姓 名：
学 号：
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智能多点温度计
摘要
本文介绍了基于DS18B20和AT89C51的多点温度测量的方法和原理，利用 DSI8B20单总线温度传感器和单片机与其它外围设备结合在一起实现温度的测 量和显示。该设计主要分为以下三大部分：硬件设计、软件设计和整个系统的调 试与实现。其中硬件设计主要是由Proteus软件进行电路的设计与仿真；软件设 计采用C语言编写实现。采用该解决方案，实现了基于DS18B20进行的各项软硬 件的设计、调试和处理，实现了多点温度测量和显示。
关键词：温度测量；硬件；软件；温度传感器DS18B20
1绪论
本章主要讨论本课题研究的现状及意义，设计选用的主要元器件简介及系统 的设计及实现方案。


在实际工业生产及日常生活中，为了避免局部的温度过高或过低，需要对某 个空间内多个点的温度进行监测，如在粮库测温系统、智能建筑自控系统、冷库 测温系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量。为了改善监测人员 的工作条件，监测人员一般需要远离监测对象。因此，多点温度远程监测在实际 生产中具有重要的应用价值。
1. DS18B20温度传感器简介
DS18B20是Dallas半导体公司的数字化温度传感器，DS18B20通过一个单 线接口发送或接受信息，因此在中央处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加 上地线）。它的测温范围为-55-+ 125°C,并且在-10〜+ 85°C精度为±°C。 除此之外，DS18B20能直接从单线通讯线上汲取能量，除去了对外部电源的需 求。
每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，从而允许多只DS18B20同时 连在一根单线总线上；因此，很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一 大片区域的DS18B20o这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器 的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。
，， DS18B20的方框图。64位只读存储器储存器件的唯一片序列号。高速暂存器含 有两个字节的温度寄存器，这两个寄存器用来存储温度传感器输出的数据。除此 之外，高速暂存器提供一个直接的温度报警值寄存器（TH和TL）,和一个字节 的的配置寄存器。配置寄存器允许用户将温度的精度设定为9, 10, 11或12位。 TH, TL和配置寄存器是非易失性的可擦除程序寄存器（EEPROM）,所以存 储的数据在器件掉电时不会消失。
因为DALLAS公司生产的温度传感器DS18B20具有单总线传输、接线简单、 精度高、价格低等优点，所以本设计决定选用数支温度传感器DS18B20实现多 点温度的测量。

DS18B20引脚详细说明
8引脚SOIC封装*
T0-92封装
符号
说明
5
1
GND
接地。
4
2
DQ
数据输入/输出引脚。对于 单线操作：漏极开路。当 工作在寄生电源模式时用 来提供电源。
3
3
VDD
可选的VDD引脚。工作于 寄生电源模式时VDD必须 接地。
*所有表中未提及的脚均都无连接。


以单片机接口原理，DS18B20芯片功能与接口设计等理论知识为基础，设 计出完整的系统原理图。根据原理图，将硬件系统资源通过proteus仿真。根据 系统功能，设计编写固件程序，下载后进行调试，通过DS18B20及LED显示正常 工作实现系统的多点温度测量。
本课题涉及的理论知识主要是DS18B20多点温度测量原理及LED显示原理， 重点在于硬件设计，难点在于编程和整机的调试。经过论证，在实现设计要求的 前提下，控制器选取AT89C51；而且这款单片机支持在线编程，通过串口下载程 序，这给程序的下载和使用带来方便。电路设计采用proteus,程序设计采用C 语言进行编程，软件仿真采用Keil uVison40系统的组成框图如下图所示。它 主要由四部分组成：


通过硬件电路的设计和软件程序的编写实现以下功能：
1、 完成硬件电路的设计，让整个系统供电正常；
2、 完成软件程序的编写，单片机能独立控制电路板上元件工作；
3、 通过系统硬件与软件的调试，所有DS18B20能正常测量