文档介绍：前言
21世纪,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的一个主流,广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。
温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。
分布式温度传感器在电力工业、煤矿、森林、火灾、高层建筑、航空、航天飞行器等有着重要的应用前景,引起研究人员的广泛关注。近年来,已经有不少分布式温度传感器的报道,包括基于光纤非线性效应的拉曼温度传感器等,但由于其昂贵的成本而无法得到广泛的应用。本设计使用了美国 Dallas 半导体公司的新一代数字式温度传感器DS18B20,它具有独特的单总线接口方式,即允许在一条信号线上挂接数十甚至上百个数字式传感器,从而使测温装置与各传感器的接口变得十分简单,克服了模拟式传感器与微机接口时需要的A/D转换器及其它复杂外围电路的缺点。
本设计是心AT89S52为单片机作为控制核心,提出了一种基于DS18B20的分布式温度传感系统,多个温度传感节点通过单总线通过单总线与单片机相联形成分布式系统。单片机通过实时监控温度的变化,通过128*64图形液晶显示各节点温度的数值,当温度值超出允许范围时,报警器开始报警,从而远程实现对整个温度系统的管理和控制。这种分布式温度测量系统具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。
1 系统方案设计
方案设计
方案一:该方案以模拟温度传感器AD590为测温元件,
方案一温度测量系统方案框图
方案二:该方案以智能温度传感器DS18B20为测温元件,
方案一温度测量系统方案框图
方案论证
系统工作原理
2 系统设计与仿真
电路设计
DS18B20与单片机的接口技术

AT89S52是由美国Atmel 公司生产的至今为止世界上最新型的高性能八位单片机。
① AT89S52的特点
AT89S52具有以下几个特点:
·AT89S52与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容;
·片内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器;
·全静态工作,工作范围:0Hz~24MHz;
·三级程序存储器加密;
·128×8位内部RAM;
·32位双向输入输出线;
·两个十六位定时器/计数器
·五个中断源,两级中断优先级;
·一个全双工的异步串行口;
·间歇和掉电两种工作方式。
② AT89S52的功能描述
AT89S52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容,不仅可完全代替MCS-51系列单片机,而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。
AT89C51芯片引脚分布
AT89S52可构成真正的单片机最小应用系统,缩小系统体积,增加系统的可靠性,降低系统的成本。只要程序长度小于4K,四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程,而且擦写时间仅需10毫秒,仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一,与8751/87C51的12V电压擦写相比,不易损坏器件,没有两种电源的要求,改写时不拔下芯片,适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽(~6V),全静态工作,工作频率宽在0Hz~24MHz之间,比8751/
87C51等51系列的6MHz~12MHz更具有灵活性,系统能快能慢。AT89C51芯片提供三级程序存储器加密,提供了方便灵活而可靠的硬加密手段,能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。
③ AT89S52引脚功能
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AT89S52是一种低损耗、高性能、CMOS八位
微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速
擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。它与MCA-51系列单片
机在指令系统和引脚上完全兼容,不