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传感器课程设计报告
目 录
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，而且使用广泛。
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2）设计要求
1）掌握传感器的工作原理及相应的辅助电路设计方法。
2）独立设计原理图及相应的硬件电路。
3）设计说明书格式规，层次合理，重点突出。并附上详细的原理图。
（四）传感器工作原理
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 减为750ms。 DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振 随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对 低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重 新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即 为所测温度。图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图3： DS18B20测温原理框图
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DS18B20有4个主要的数据部件： 
（1）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位的循环冗余校验码（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。
℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
  
表1: DS18B20温度值格式表
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0， 这5位为0，；如果温度小于0，这5位为1， 温度。 例如+125℃℃℃的数字输出为FE6FH，-55℃的数字输出为FC90H 。
表2: DS18B20温度数据表
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（3）DS18B20温度传感器的存储器 DS18B20温度传感器的部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL和结构寄存器。
（4）配置寄存器 该字节各位的意义如下：
表3： 配置寄存器结构
TM
R1
R0
1
1
1
1
1
低五位一直都是"1"，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用 户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）
表4： 温度分辨率设置表
R1
R0
分辨率
温度最大转换时间
0
0
9位
0
1
10位
1
0
11位
375ms
1
1
12位
750ms
（五）系统框图
温度传感器芯片DS18B20把温度信号转换成数字信号，直接发给单片机，单片机进行数据处理，通过显示电路，把被测温度显示出来
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温度传感器
单片机
液晶显示屏
外围电路
（六）电路设计原理   
1、单片机最小系统
单片机使用的型号为：STC89C52
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2、温度传感器芯片与LCD显示电路
温度传感器芯片为：DS18B20
LCD型号为:RT-1602
（七）设计中的问题及解决方法
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1、最初设计中所需的温度传感器芯片由于性价比不合适，更换为DS18B20芯片；
2、测试时发现LCD会显示乱码，经检查电路中存在焊接不稳定的问题，改善后消除乱码。