单片机实验报告-温度计.docx

成绩：
滨江学院
单片机原理及应用
实验项目温度计DS18B20
院系滨江学院电子工程系
专业信息工程
学生马骏
学号
二零一七年十一月十八日
一、实验目的

在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下：
硬件电路复杂；
软件调试复杂；
制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温围为-55～125℃，℃。
DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。

设计出的DS18B20数字温度计测温围在-55～125℃，误差在±℃以，采用LED数码管直接读显示。
二、实验硬件

按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图所示：
AT89C2051
主
控
制
器
DS18B20
显示电路
扫描驱动

温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20，使用四位共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示

具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用。系统可用两节电池供电。AT89C2051的引脚图如下图所示：
1、VCC：电源电压。
2、GND：地。
3、P1口：P1口是一个8位双向I/O口。~，。(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收
20mA电流并能直接驱动LED显示。当P1口引脚写入“1”时，其可用作输入端，~，它们将因部的写入“1”时，其可用作输入端。~，它们将因部的上拉电阻而流出电流。
4、P3口：~、 的七个双向I/O口引脚。。P3口缓冲器可吸收20mA电流。当P3口写入“1”时，它们被部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。
5、RST：复位输入。RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。
6、XTAL1：作为振荡器反相器的输入和部时钟发生器的输入。
7、XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。
74LS244
74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。引脚图如下图。

显示电路采用4位共阳极LED数码管，从P1口输出段码，～，列驱动用8055三极管。
DS18B20
DS18B20的性能特点：
1、适应电压围更宽，电压围：～，在寄生电源方式下可由数据线供电。
2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3、 DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
　　4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部 传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路。
　　5、温围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±℃。
　　6、可编程 的分辨率为9～12位，℃、℃、℃℃，可实现高精度测温。
　　7、在9位分辨率时最多在 ，12位分辨率时最多在750ms把温度值转换为数字，速度更快。
　　8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁