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基于DS18B20的温度测量和显示系统设计与仿真

发布时间:2020-07-01 00:19:23 阅读: 来源:结构钢厂家

摘要:基于美国DALLAS公司推出的数字温度传感器DS18B20,给出了一个温度测量与显示系统的设计方法。该系统由51单片机AT89C52控制,并由8位数码管显示实时温度,通过该系统可设置温度上限与下限,以便在温度超过限值时进行报警。关键词:单片机;AT89C52;DS18B20;温度测量0 引言 传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器,而热敏电阻的可靠性差,测量温度准确率低,且必须转换为数字信号后才能由单片机进行处理,在高精度要求的温度检测应用中,热敏电阻已经被精度高、准确性好的集成温度采集设备所代替。DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型数字温度传感器。它在温度精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面有很大改进,因而被广泛应用于温度采集与处理、数字温度计及各种温控系统中。本文采用DS18B20设计的温度测量与显示系统,可以实时测量并显示的温度范围为-55~125℃。系统可设置温度上限和温度下限,当测量温度高于上限或者低于下限温度时,系统将发出报警。1 温度传感器DS18B20 DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器,该传感器的可测温度范围为-55~125℃,可编程分辨率为9~12位,对应的可分辨温度为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.062 5℃。DS18B20的测量输出为数字信号,并可单线串行发送给CPU,并支持多点组网。DS18B20有3脚和8脚两种结构,而8脚的结构又有不同的封装形式,图1所示是DS18B20的引脚图。本文采用三极管形状的3脚DS18B20。事实上,无论是3脚结构还是8脚的结构,DS18B20在实际电路中都只有3个引脚参与连接,即电源(VDD)、地(GND)和信号输入输出(DQ)。

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2 系统仿真电路 基于DS18B20的温度测量与显示系统仿真电路图如图2所示。

电路中的单片机采用AT89C52,DS18B20采用外部电源供电方式,其DQ端子与单片机的P3.7相连。采用两个4连排共阳极数码管显示实时温度,分别用于显示整数部分和小数部分。数码管的段选线与单片机的P1口相连,位选线与P2口相连。图中显示的正是最高温度125℃,由于在proteus软件中DS18B20无法设置小数,所以小数部分只能显示零了。DS18B20的最高分辨率为0.0625℃,所以理论上应该能显示4位小数。

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