太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：专业：电气工程及其自动化学号：指导教师：所属系（部）：信息系二一年六月i 太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： DS18B20数字温度计的设计 信息系电气工程及其自动化 专业 姓名 设计时间：2010年4月5日2010年6月11日 评阅意见：成绩： 指导教师：（签字） 职务：201 年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡 信息 系 电气工程及其自动化 专业 姓名温丽华答 辩 内 容问 题 摘 要评 议 情 况 记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。 专业答辩组组长：（签名） 201 年月日 摘 要本文是一个基于AT89C2051与DS18B20的数字温度计的设计。该温度计的测温范围在-55+125，误差在0.5以内，最高分辨率可达0.0625。本系统利用智能型温度传感器DS18B20和LED数码管方便准确的判断、测量和显示当前的温度值。与传统的温度计相比，它具有使用方便，精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低、价格低廉等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量。本设计中各种功能的具体实现主要是从硬件和软件两部分入手。硬件部分：按照系统设计功能的要求对硬件电路进行模块化设计。其中主控制器AT89C2051作为系统的核心处理部分；晶振电路为单片机及整个硬件电路的工作提供统一的工作频率；复位电路保证了系统可以有固定的初始状态；温度传感器DS18B20可将温度信号直接转换成串行数字信号送给单片机；LED显示电路在视觉上直观地显示软硬件电路所达到的效果。软件部分：根据系统设计功能的要求，该系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等。本设计采用AT89C2051 与DS18B20结合实现简单的温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：AT89C2051，DS18B20，LED数码管AbstractThis article is a based on AT89C2051 Digital thermometer and DS18B20 design .The thermometers temperature range -55+125,within error of 0.5,the highest resolution up to 0.0625. The system uses intelligent temperature sensor and LED digital tube DS18B20 convenient and accurate judgments, measurement and display the current temperature. Compared with the traditional thermometer, it has easy to use, high accuracy, wider range, high sensitivity, small volume, low power consumption, low cost and suitable for in our daily lives and industrial and agricultural production in the temperature measurement.The design of the concrete realization of various functions are mainly of two parts from the hardware and software to start. Hardware components: system design features in accordance with the requirements of the modular design of hardware circuits.The master controller AT89C2051 treatment as part of the core of the system. Crystal oscillator circuit for a microcontroller and the hardware circuit display working to provide a unified the operating frequency; reset circuitry ensures system has a fixed initial state; temperature sensor temperature signal can be directly DS18B20 converted into serial digital signals to the MCU; LED display circuit to visually display the results achieved by hardware circuits. Software components: system design functions according to the requirements of fhe system program includes the main program, subroutine read temperature,the temperatureconversion command subroutine,calculation and display of temperature data refresh subroutine subprogram. This design uses a combination of simple DS18B20 AT89C2051 and the temperature detection system, the system is simple, anti-jamming capability, suitable for harsh environment with field temperature measurements, have wide application.Keywords：AT89C2051，DS18B20 ，LED digital tube目 录摘 要iAbstractii第一章 绪 论1第一节 选题的目的和意义1第二节 国内外发展情况1第三节 本设计所研究的内容2第二章 设计方案论证3第三章 系统硬件电路的设计4第一节 测温模块的设计4一、温度传感器的选择4二、DS18B20的工作原理4三、DS18B20与单片机的接口电路8第二节 控制模块的设计9一、控制器的选择9二、AT89C2051的主要功能特性9三、AT89C2051的引脚及其功能10四、时钟电路的设计11五、复位电路的设计12第三节 显示模块的设计15一、显示器的选择15二、LED显示器结构与原理15三、显示电路的设计17第四章 系统软件电路的设计20第一节 主程序的设计20第二节 读出温度子程序的设计20第三节 温度转换命令子程序的设计21第四节 计算温度子程序的设计21第五节 显示数据刷新子程序设计22第六节 DS18B20的各条ROM命令22第七节 温度数据的计算处理方法24第五章 调试及性能分析25总结与展望26参考文献27附 录 数字温度计设计原理图28附 录 单片机汇编源程序清单29外文资料41中文译文49致 谢56太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书第一章 绪 论第一节 选题的目的和意义随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息的信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究数字温度的测量方法和装置具有重要的意义。第二节 国内外发展情况随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。目前的智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动检测技术（ATE）的结晶。特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等高科技的方向迅速发展，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及测温原理，并对以此为传感器、AT89C2051单片机为控制器构成的数字温度测量装置的工作原理及程序设计做了详细的介绍。与传统的温度计相比，其读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数字显示，主要用于对测温要求比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用ATMEL公司的AT89C2051单片机，测温传感器使用DALLAS公司DS18B20，用LED显示器来实现温度显示。 数字温度计的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段： 1传统的分立式温度传感器