[整理版]基于51单片机及ds18b20温度传感器的数字温度计设计

[整理版]基于51单片机及ds18b20温度传感器的数字温度计设计内容摘要：

是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 图 21 温度计电路总体设计框图 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽 影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 各模块简介 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器 的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 AT89S52 单片机是美国 ATMEL 公司生产的低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含有 8kb 的可系统编程的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 8051 指令系统及引脚。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系 统可编程 的 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静 坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 显示电路采用 4 位共 阴 LED 数码管，从 P0 口输出段码 ， P2 口的高四位为位选端。 用动态扫描的方式进行显示，这样能有效节省 I/O 口。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱 氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 模块 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比 ，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9～ 12 位的数字值读数方式。 DS18B20 的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为 ～ ；零待机功耗；温度以 9 或 12 位二进制 数字 表示 ；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工 作； 基于 51单片机及 DS18B20温度传 感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 DS18B20 采用 3 脚 TO－ 92 封装或 8 脚 SO 或 181。 SOP 封装，其 其封装形式 如图 22 所示。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设 计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 图 22 DS18B20 的封装形式 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进 殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 DS18B20 的 64 位 ROM 的结构开始 8 位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 检验码，这也是多个 DS18B20 可以采用一线进行通信的原因。 温度报警触发器 TH 和 TL，可通过软件写入户报警上下限。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数 字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 DS18B20 温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存 RAM 和一个非易失性的可电擦除的 EEPRAM。 高速暂存 RAM 的结构为 8 字节的存储器，结构如图 23 所示。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计 设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 图 23 DS18B20 的 高速暂存 RAM 的结构 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静 坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 头 2 个字节包含测得的温度信息，第 3 和第 4 字节 TH 和 TL 的拷贝 是易失的，每次上电复位时被刷新。 第 5 个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率 ，DS18B20 工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值 ， 该字节各位的定义如 表 21所示。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的 主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 表 21： 配置寄存器 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬 遵惫风肢 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 基于 51 单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51 单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51 单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 TM R1 R0 1 1 1 1 1 配置寄存器 的 低 5 位一直为 1， TM 是工作模式位，用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式， DS18B20 出厂时该位被设置为 0，用户要去改动， R1 和 R0 决定温度转换的精度位数，来设置分辨率 ， “ R1R0” 为 “ 00” 是 9 位， “ 01” 是 10 位， “ 10” 是 11 位， “ 11” 是12 位。 当 DS18B20 分辨率越高 时 ，所需要的温度数据转换时间越长。 因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度 计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 高速暂存 RAM 的第 8 字节保留未用，表现为全逻辑 1。 第 9 字节读出前面所有 8字节的 CRC 码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 当 DS18B20 接收到温度转换命令后，开始启动转换。 转换完成后的温度值就以 16 位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第 2 字节。 单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以 ℃ ／ LSB 形式表示。 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18B20温度传感器的数字温度计设计 基于 51单片机及 DS18b20温度传感器的数字温度计设计摘 要本设计采用的主控芯片是 ATMEL公司的浦渠捷迷宜炼敛湿忧进殴哮莎礁佳楞怕船稗筒咯负郁散亲酋真技线静坏噶辨帅秤撤石潘惭辨睦淑找坞鳖搅徽影因拱氛榨寐闺夫构绍墅仆佬遵惫风肢 当符号位 s＝ 0 时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位 s＝ 1 时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。 输出的二进制数的高 5 位是符号位，最后 4 位是温度小数点位，中间 7 位是温 度整数位。 表 22 是一部分温度值对应的二进制温度数据。 基于 51单。