1、2022-12-25专业：1 温度监控系统的设计与仿真 学生姓名 刘 辉2022-12-25专业：2 一 课题的应用场合、功能和性能指标单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。电子温度计的出现，给人类的生活带来了很多方便，使人类不管是在生活还是在工业方面都有了很多便利之处。但是电子温度计主要应用还是在生产过程、实验室及研究所。电子温度计本身可由电源提供电压，用温度传感器检测温度，因此电子温度计属温度系统。控制理论从经典理论、现代理论已经发展到更先进的控制理论，控制
2、系统也由简单的控制系统、大系统发展到今天的复杂系统。2022-12-25专业：3实现功能 系统的主要功能如下：1.能完成-55+128范围内的温度检测。2.控制温度误差范围0.1。2022-12-25专业：4性能温度传感器电路直接采用DS18B20设计，相比于模拟温度传感器，这种设计方法可以节省电路连接。由于DS18B20采用单总线技术，因此可以在总线上连接多个DS18B20。另外DS18B20温度检测范围为-55+128，其分辨率为0.0625.2022-12-25专业：5 二 总体方案设计由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来
3、，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。2022-12-25专业：6系统框图2022-12-25专业：7三 硬件设计 1.调试硬件说明1、DS18B20采用的是外部独立电源供电且只接一只DS18B20。2、DS18B20直接与单片机P3.7口连接，将采集过来的数字信号直接处理。2022-12-25专
4、业：8 DS18B20的主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，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内（5）温范围55128（6）可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温2022-12-25专业：9DS18B2
5、0 外形及引脚排列图DS18B20引脚定义：引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。2022-12-25专业：10DS18B20的复位时序2022-12-25专业：11DS18B20的读时序 2022-12-25专业：12DS18B20的温度计算 2022-12-25专业：13LCD1602LCD1602 采用标准的 16 脚接口，其中:第 1 脚：VSS 为地电源 第 2 脚：VDD 接 5V 正电源 第 3 脚：V0 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比 度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会
6、产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第 5 脚：RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 RW 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。第 6 脚：E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。第 1516 脚：空脚 2022-12-25专业：141602 液晶模块内部的控制指令2022-12
7、-25专业：15 四 软件设计流程图2022-12-25专业：16 18b20的流程图2022-12-25专业：17 1602的初始化2022-12-25专业：18 1602写命令2022-12-25专业：19 1602写数据2022-12-25专业：20软件调试说明（1）：用C语言编写该程序，定义DS18B20总线口地址DQ为P3.7。（2）：定义存储器操作方式，采用外部电源供电且只有一只DS18B20。（3）：将采集到的数字信号经过处理显示正确的温度值。（在数码管左三位显示）2022-12-25专业：21 五 系统调试2022-12-25专业：22 六 结论与成果就此次设计来看，我们所设计的电子体温计原理电路较为简单，此电路设计用到了一个单片机AT89C52、DS18B20、电阻、电源和简单的外围电路，因此设计的核心就是芯片DS18B20。由于此前对此芯片缺乏了解，所以此次设计的难点在编程，通过搜集和阅读DS18B20的资料，以及本组成员的编译和数天调试，攻克了程序设计的难题，使此次的课程设计取得突破性的成功。
