文档介绍：数字温度计课程设计报告
数字温度计课程设计报告
数字温度计课程设计报告
《基于１－wrie串行总线应用系统的设计》
课程设计报告
专 业: 电子科学与技术
班Ｓ1８B２0通信,占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。DＳ１8B２0支持“一线总线”接口,测量温度范围为 —５5℃～＋１25℃,在-１０℃～+8５℃范围内,℃。ＤS18B２０的精度较差为±0。2℃ 。现场温度直接以“一线总线"的数字方式传输，：环境控制、设备或过程控制、，新的产品支持3Ｖ～5。5Ｖ的电压范围，使系统设计更灵活、方便。由于DS１８B２0将温度传感器、信号放大调理、A/Ｄ转换、接口全部集成于一芯片,与单片机连接简单、方便，与AＤ5９0相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS1８B20。
采用传统的七段数码LＥD显示器。
LED数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的８个显示笔划＂a，ｂ，c，ｄ,ｅ,ｆ，g，dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通ＣOM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮．通过分时轮流控制各个数码管的的COＭ端,就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。
2．4设计方案
采用数字温度芯片ＤＳ18B20 测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件，
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0－10０ 摄氏度时，最大线形偏差小于１ 的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DＳ18B20和微控制器ＡT89S５１构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用５1 单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18Ｂ20控制工作，还可以与PＣ 机通信上传数据，另外ＡＴ８9S５1 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟.
第三部分 电路设计
３。1 ＡＴ89Ｓ5１单片机的特殊功能部件
(１)定时／计数器
AT8９Ｓ5１有两个1６位可编程定时/计数器T０和T1，它们分别有两个独立的８位寄存器ＴHx和TLｘ构成,通过编程设置可以实现4种工作方式。
（2)中断系统
５1单片机具备较完善的中断功能,有2个外部中断、２个内部定时器中断和１个串行口中断,可以实现不同的控制要求,并具有两级的优先级。
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(3)时钟振荡电路
51内置一个振荡器和时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，常用频率为6MHＺ、１１．0５92MHＺ、，使用时需外接一个晶振和两个相匹配的电容.
3．2 DＳ18B２0的工作原理
DS18B20的测温原理如图３—1所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS1８B2０就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，，每次测量前，首先将—55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加１，减法计数器 1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器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图2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，于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器