文档介绍：基于数字温度传感器的数字温度计课程设计
基于数字温度传感器的数字温度计课程设计
基于数字温度传感器的数字温度计课程设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院
课程设计报告
专业班级　　 1０级电范围为－55 0C～12５０Ｃ,精确到０。５ 0C。数字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机ＡT89C51，测温传感器使用ＤS１8Ｂ２0,用３位共阳极LED数码管以串口传送数据，实现温度显示。
设计要求
（1)　根据设计任务要求给出实现原理及具体实现方案;
(2) 给出电路设计的具体电路,编写出相应的温度采集显示程序;
(3)　通过相应软件进行调试，给出调试结果，并进行相应分析；
(4）论文要求思路清晰,结构合理,语言流畅,书写格式符合要求。
设计任务
　　设计一个具有基于DS１820数字温度传感器的温度检测及显示的系统。要求系统具有以下功能：ﻭ 　(1）　一路温度检测；
(２)　具有数码管显示功能;
（3）具有动态扫描功能；
(４）定时器控制扫描时间；　
　（5）　温度变化数码管能及时刷新显示温度；
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三、总体设计方案
1、DS１8B2０
1。1　DＳ１８Ｂ20的工作原理
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。
   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。
（2）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，以０。０6２5℃/LＳB形式表达，其中S为符号位。
　　　　　　　　　　ＬS Ｂｙte
　　　ｂiｔ7　　 biｔ6 　　 bit5 　　 biｔ４　　bit３ bｉt2 　 bｉt1 ｂｉｔ0
23
２2
21
２0
2-１
2－2
2—3
2—4
　　　　　　ＭＳＢyｔe
　　　 Bit15 biｔ14　　bｉt13　　 biｔ１2　ｂiｔ1１　　 bit１0 bit９　　 biｔ８
S
S
Ｓ
S
S
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基于数字温度传感器的数字温度计课程设计
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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,只要将测到的数值乘于0．0625即可得到实际温度；如果温度小于0,这５位为1，测到的数值需要取反加１再乘于０。０62５即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07Ｄ０H，+℃的数字输出为019１H，—25．0６25℃的数字输出为FF6ＦＨ，—5５℃的数字输出为ＦＣ９0H。
温度（℃）
二进制（ｂiｎ）
十六进制(hｅｘ）
+125
0000　0111　１101 00０0
0７D0h
+85
000 ０101　１
h
+2５。０６25
0000 0０01