發布時間：2014-05-07所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：利用89S52 芯片控制溫度傳感器DS18B20，再輔之以部分外圍電路實現對環境溫度的測控，性能穩定，精度教高，而且擴展性能很強大。由于DS18B20 支持單總線協議，我們可以將多個DS18B20 可以并聯到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B2
論文摘要：利用89S52 芯片控制溫度傳感器DS18B20，再輔之以部分外圍電路實現對環境溫度的測控，性能穩定，精度教高，而且擴展性能很強大。由于DS18B20 支持單總線協議，我們可以將多個DS18B20 可以并聯到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實現多點測溫監控系統。在日常生活以及在工業生產的過程中,經常要用到溫度的檢測及控制,，溫度是生產過程和科學實驗中普遍而且重要的物理參數之一。在生產過程中，為了高效地進行生產，必須對它的主要參數，如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。溫度控制在生產過程中占有相當大的比例。溫度測量是溫度控制的基礎，技術已經比較成熟。我們采用美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后推出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為-55~125 ?C,最高分辨率可達0.0625 C。DS18B20可以直接讀出溫度值，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。
關鍵詞：微控制器,字控制,度計,T89S52,S18B20
1 引言
隨著科技的不斷發展，單片機應用很廣，發展很快，單片機體積小，重量輕，抗干擾能力強，環境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好，開發較為容易。在我國，單片機已廣泛應用在工業控制、自動檢測、智能儀器儀表、家用電器、等各個方面。
2 AT89S52單片機的硬件結構
2.1 AT89S52單片機的功能介紹
與MCS-51單片機產品兼容 、8K字節在系統可編程Flash存儲器、 1000次擦寫周期、 全靜態操作：0Hz～33Hz 、 三級加密程序存儲器 、 32個可編程I/O口線 、三個16位定時器/計數器 八個中斷源 、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數據指針 、掉電標識符 。
2.2 AT89S52單片機的特點
AT89S52具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內程序存儲器，256 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM)，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口，5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗(WDT)電路，片內時鐘振蕩器。
3.DS18B20的結構
DQ為數字信號輸入/輸出端;GND為電源地;VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。
DS18B20的內部結構主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM、高速暫存器、用于存儲用戶設定的溫度上下限值的TH和TL觸發器、存儲與控制邏輯、8位循環冗余校驗碼發生器等七部分。其中ROM由64位二進制數字組成，它由生產廠家光刻而成，共分為8個字節，字節0的內容是該產品的廠家代號28H，字節1～6的內容是48位器件序列號，字節7是ROM前56位校驗碼。每個DS18B20的64位序列號均不相同，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣，就可以在一根總線上掛接多個DS18B20。
4 主板電路
有三個獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發出報警鳴叫聲音，同時LED數碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限，從而測出被測的溫度值。
的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現復位。
4.1顯示電路
采用技術成熟的74HC164實現串并轉換。LED顯示分為靜態顯示和動態顯示。這里采用靜態顯示,系統通過單片機的串行口來實現靜態顯示。串行口為方式零狀態，即工作在移位寄存器方式，波特率為振蕩頻率的1/12。當器件執行任何一條將SBUF作為目的寄存器的命令時，數據便開始從 RXD端發送。在寫信號有效時，相隔一個機器周期后發送控制端SEND有效，即允許RXD發送數據，同時允許從TXD端輸出移位脈沖。圖9為顯示電路4.2上下限報警調整電路。
有三個獨立式按鍵S1,S2,S3可以分別調整溫度計的上下限報警設置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發出報警鳴叫聲音，同時LED數碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限，從而測出被測的溫度值。
5.軟件設計
系統程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數據刷新子程序等。
5.1讀出溫度子程序
讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節，在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。
5.2溫度轉換命令子程序
溫度轉換命令子程序主要是發溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率時轉換時間約為750ms，在本程序設計中采用1s顯示程序延時法等待轉換的完成。
6 總結
本設計利用89S52 芯片控制溫度傳感器DS18B20，再輔之以部分外圍電路實現對環境溫度的測控，性能穩定，精度教高，而且擴展性能很強大。由于DS18B20 支持單總線協議，我們可以將多個DS18B20 可以并聯到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實現多點測溫監控系統。
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