单片机课程设计（论文）-恒温箱的设计.docx

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恒定温度的设备，被广泛地应用于生产、生活、实验等领域。在医用、水产、 特种工业、工业探伤、照相等行业，都需要有稳定而精确的温度。在本设计中， 我们针对培养箱而设计的一个恒温系统，在系统里，通过对恒温箱温度的检测与 变送传到单片机，能直接输入单片机，方便而且准确，不容易受外界干扰。
在方案一中，需要进行电流——电压的转换，在经过A/D转换，在经过标 准化处理才能的到标准的数字电压向输入单片机，而方案二中却可以直接输入。
综上所述：方案二比方案一有更大的优越性，而且方案二只用一个芯片就可 以达到目的，而方案一却要经过多个步骤，从经济角度看，方案二更加经济实惠, 且使用性强。因此这个设计决定起用方案二来进行综合设计。
3系统硬件设计


在本设计中，选用的是温度测量的专用芯片DS18B20°DS18B20、DS1822“一 线总线”数字化温度传感器同DS1820 一样，DS18B20也支持“一线总线”接口， 测量温度范围为-50°C~+125°C,在-10°C~+85°C范围内，精度为±°C。DS1822的 精度较差为±2°Co现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统 的抗干扰性。新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822的特性DS18B20 可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±°Co可选更小的封装方式，更宽的 电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电 后依然保存。省略可存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降 低为±2°C,适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。
DS18B20的内部结构
DS18B20内部结构主要由四个部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非 挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的内部结构如下图所
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存储器和控常燃
电源检测
DS18B20的内部结构
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20 的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位(28H)是产品类型标号， 接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校 检码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相 同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16 位符号扩展的二进制补码读数形式提供，°C/LSB形式表达，其中S为 符号位。

bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bitl bitO
2A3
2A2
2A1
2A0
2A(-1)
2A(-2)
2A(-3)
2A(-4)
bitl5 bitl4 bitl3 bitl2 bit 11 bitlO bit9 bit8
S S S S S 2A6 2A5 2A4
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个比特的RAM中，二 进制中的前面5位符号，如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘 ;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加 .
例如+125°C的数字输出为07D0H,+°C的数字输出为0191H,- 的数字输出为FF6FH,-55°C的数字输出为FC90H.
DS18B20的外形及引脚说明
。
DS18B20的外形与引脚图
(GND)：地
(DQ)：单线运用的数据输入输出引脚
(VDD)：可选的电源引脚
实际电路图：
DS18B20的外形
DS18B20的特性及工作原理
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±°C。可选更小的封装 方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度，存储在 EEPROM,掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价 格比也非常出色！
DS1822与DS18B20软件兼容，是DS1820的简化版本，省略了存储用户定 义报警温度，分辨率参数的
EEPROM,精度降低为±2°Co适用于对性能要求不 高，成本控制严格的应用，是经济型产品。
DS18B20工作原理：
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数 因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s