基于ds18b20设计了一种多路温度数据采集系统

基于ds18b20设计了一种多路温度数据采集系统内容摘要：

Proteus 不仅是模拟电路、数字电路、模／数混合电路的设 计与仿真平台，更是目前世界最先进、最完整的多种型号微控制器系统的设计与仿真平台。 它真正实现了在计算机上完成从原理图设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统 测试 与功能验证到形成 PCB 的完整电子设计与研发过程。 Proteus 产品系列也包含了革命性的 VSM 技术，可以对基于微控制器的设计连同所有的外围电子器件一起仿真。 Keil Keil C51 是 美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容 单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 Keil 提供了包括 C 编译器 、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个 集成开发环境 （ uVision）将这些部分组合在一起。 运行 Keil 软件需要 WIN9NT、 WIN20 WINXP 等操作系统。 如果你使用 C 语言编程，那么 Keil 几西华大学课程设计 9 乎就是你的不二之选，即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 5 硬件设计 系统硬件设计包括温度采集设计、 单片机 控制电路设计、通信接口电路设计。 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，此元件线形较好。 DS18B20 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和单片机构成的温度测量装置 ， 它直接输出温度的数字信号 ， 可直接与计算机连接。 这样 ， 测温系统的结构就比较简单 ,体积也不大。 采用 DS1302时钟芯片可以方便地得到系统时间并且输出方便。 采用了 24C02这种应用广泛的芯片进行数据存储。 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。 该系统利用单片机 控制温度传感器 DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。 下面分别介绍了各个硬件部分的电路连接图。 温度采集电路 采用 DS18B20 一线制芯片，其中 1 脚接地， 3 接电源， 2 为数据传输线，每个传感器有一个独立的光刻地址，用于区分数据传输次序。 理论上说，这个电路最多能连接 8 个 DS18B20，但是要连接更多， DQ 端需要外加驱动电源。 西华大学课程设计 10 图 电路 单片机最小系统 单片机最小系统包括 51 系列单片机、晶振电路、复位电路。 如下所示： 西华大学课程设计 11 图 按键输入电路 按键输入如下，其中按下“开始 /暂停”按钮 LCD 开始显示通道的温度，“通道 +”用于向上切换测量通道，“通道 ”用于向下切换测量通道。 图 电路 报警电路 如下所示， LEDH 为当高限报警时报警， LEDL 为当低限报警时的报警。 西华大学课程设计 12 图 LCD 显示电路 本设计中， LCD 只用了四线，实现四线显示。 图 显示电路 24C02 存储电路 西华大学课程设计 13 图 电路 DS1302 时钟电路 图 电路 西华大学课程设计 14 串行通讯电路 图 图中模拟了一个上位机和一个 RS232 串行接口。 6 软件设计 功能概述 本系统的软件由 C语言 编写， 程序的主要功能是负责温度的实时 测量、显示、 存储并 读出 存储器中 的当前温度值 给上位机。 西华大学课程设计 15 系统软件流程图 图 7 实验结果： 温度显示仿真 图中可以看出， LCD 第一行显示“ 0 ”表示 0 通道的温度为 度，第二行显示“ 22:04:19”表示测量温度时的时间。 开始 执行初始化 程 序 系统时间为 2MS 获取温度值 扫描按键 显示、发送、存储温度，并判断报警 N Y 系统时间为 2MS 系统时间为 2MS 系统时间为 2MS T0， T1 计数器 西华大学课程设计 16 图 温度存储 与 串行通讯 如图所示，左边对话框为 24C02 内存空间，其中“ 00 00 1B 00”意义是 “ 00”为 0 通道，“ 00”为正温度，“ 1B”为十六进制温度（ 27）， “ 00”为小数部分为 0。 右边对话框中模拟的是上位机显示，也是十六进制表示。 图 17. 温度存储与串行通讯 西华大学课程设计 17 总 结 经过 两 周多的 设计以及调试，实现 实验 的部分设计要求，能读出并显示DS18B20 采集的温度，并且能够实现高低温报警 ，能够实现温度数据的存储和串行通讯，能通过对按键的处理来切换需要显示的通道温度 ，使得 1 条总线上可以读取到 8 个温度传感器的温度值并将其 依次 显示在液晶屏幕上， 同时 液晶屏幕可以清楚 显示 温度传感器温度值 的具体时间。 我在这为期 两 周多的设计性实验 中，我们在老师的指导下，有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 我希望自己能在今后的深入学习中设计出更好的，力求创新，努力地提升自己，寻求更大的进步。 最后用一句话来结束吧。 “实践是检验真理的唯一标准”。 西华大学课程设计 18 参 考 文 献 [1]DS18B lcd LM1602 说明书、 DS1302 说明书、 24C02 说明书； [2] 黄惟公等 单片机原理与应用技术 西安电子科大出版社 2020； [3]周润景等 基于 PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真 北航出版社 [4]常敏等 单片机应用程序开发与实践 电子工业出版社 2020； [5]马建国、孟宪元 .电子设计自动化 技术基础 .清华大学出版 ,2020 [6]姜威 .实用电子系统设计基础 ,2020 [7]姜威 .单片机系统的 PROTEUS 设计与仿真 ,2020 [8]陈小忠 等 单片机接口技术实用子程序 .北京：人民邮电出版社 [9]徐爱钧，彭秀华编著 Keil Cx51 单片机高级语言编程与 μ Vision2应用实践 北京 : 电子工业出 版 西华大学课程设计 19 致 谢 为期 两 周的课程设计也接近了尾声。 此次课程设计的完成，凝聚着许多人的关怀和帮助。 首先要感谢我敬爱的指导教师 邓成中、刘克福。 他 们 在学术上的精心指导和严格要求，在系统研究和调试过程中给予的及时帮助。 在完成 设计 期间给我许多帮助和建议，他们兢兢业业、对工作认真负责的态度为我们做出了好的表率，时刻鞭策着我们向他们学习。 这些使我的课程设计得以顺利完成，并激励着我们在今后的人生道路上不断开拓进取，勇往直前。 在此，我再一次对老师的培养和关怀表示诚挚的谢意。 同时，非常感谢我的同学们，在与他们共同的学习、工作、生活过程中，他们给予了我及时的帮助和建议，开拓了我的思路。 我对他们致以真诚的谢意和衷心的祝福。 最后，向所有帮助过我的人 致以最诚挚的谢意。 西华大学课程设计 I 附录 A 电路原理图 自带显示电子巡检器的设计 II 附录 B 主要程序 IIC 驱动电路： include uchar slaw=0xa0。 uchar slar=0xa1。 void delay(uchar n) { uchar i。 for(i=0。 in。 i++) { nop。 } } /*********************************** 功能：毫秒延时函数 参数：当晶振为 时 x 为毫秒数 ********************************/ void delayms(unsigned int x) { uchar j。 while(x) { for(j=0。 j113。 j++){。 } } } /*********************************** 功能：起始信号函数 说明： ***********************************/ void sta(vo。