DS18B20温度传感器电路设计
默认分类2010-06-2912:08:49阅读393评论0字号：大中
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《单片机原理及应用》---项目设计
DS18B20温度传感器电路设计
1.项目设计方案概述
温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息
息相关，在工业生产过程中要实时测量温度，在农业生产中也离
它的特点有：最大输出电流为1.5A;输出电压为5V;拥有
热过载保护、短路保护以及输出晶体管安全工作区保护。
3、传感器模块
本项目的传感器模块采用了DS18B20芯片。传统的温度检
测可以使用热敏电阻作为温度敏感元件 ，热敏电阻主要优点是成 本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，准确度和 精度都较低。美国Dallas公司最新推出的DS18B20数字式温 度传感器，与传统的热敏电阻温度传感器不同，它能够直接读出 被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9〜12位
的数字值读数方式，可以分别在93.75ms和750ms内将温度
值转化9位和12位的数字量。因而使用DS18B20可使系统 结构更简单，可靠性更高。芯片的耗电量很小，从总线上偷”
一点电存储在片内的电容中就可正常工作，一般不用另加电源。
最可贵的是这些芯片在检测点已把被测信号数字化了，因此在单
总线上传送的是数字信号，这使得系统的抗干扰性好、可靠性
高、传输距离远。
系统有如下特点：
(1)单线接口，只有一根信号线与CPU连接单总线器件， 具有线路简单，体积小的特点；
(2)不需要备份电源，可通过信号线供电，电源电压范围
从3.3〜5V;
(3)传送串行数据，不需要外部元件；
(4)温度测量范围从-55C〜+125°C,-10〜+85C时测量精
度为±).5C；
2.项目设计具体模块分析
1、总控模块
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具 有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼 容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编 程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程
Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、 超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节
Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个 数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结 构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可 降至OHz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲 模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、 中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被
四、项目设计的理解
单片机的接口信号是数字信号。要想用单片机获取温度这类 非电信号的信息，必须使用温度传感器，将温度信息转换为电流或 电压输出。如果转换后的电流或电压输出是模拟信号,还必须进
行A/ D转换,以满足单片机接口的需要。传统的温度检测大多以
热敏电阻作为温度传感器。但是，热敏电阻的可靠性较差、测量
单片机、温度传感器DS18B20与LCD液晶显示器等电子元器 件的互联，可以研制和开发出具有高性价比的新一代测温系 统一一基于单片机AT89S52的数字温度计。
基于单片机的数字温度计设计，即对温度进行实时测量，使
用单线数字温度传感器DS18B20把温度信号直接转换成数字信 号输入单片机。经单片机处理后，将实时温度显示LCD液晶显
体的温度。限制了此温度计的使用。
三、本人对项目设计的贡献
1、小组成员
组长：XXX
组员：XXX
2、每个人对项目设计的贡献
XX（X%）:测试板子、原理图、编程、调试程序、项目
报告、传感器模块
XX（X%）:焊板子、原理图、编程、PPT制作及演示、
显示模块
XX（X%）：焊板子、原理图、项目报告、电源模块
XX（X%）：焊板子、原理图、总控模块
(5)通过编程可实现9〜12位的数字值读数方式(出厂时
被设置为12位)；
(6)零功耗等待；
(7)现场温度直接以 一线总线”的数字方式传输，大大提
高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境 控制、设备或过程控02的LCD。它体积小、功耗低、 超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的 应用。它分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780.本设计中应用的是带背光的1602,带背光的比不带背
冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
2、电源模块
电源采用了7805芯片。他的封装形式为TO-220.他有一系 列固定的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本上 不会损坏。如果能够提供足够的散热片，它们就能提供大于1.5A的输出电流。虽然是按照固定电压值来设计的，但是当接入适当 的外部器件后，就能获得各种不同的电压和电流。
不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要意
义。在单片机的应用中，一个很重要的应用就是对温度进行检
测。测量温度的关键是温度传感器，采用智能温度传感器以实现
温度数字化，既能以数字形式直接输出被测温度值，具有测量误
差小，分辨力高，抗干扰能力强，能够远程传输数据，带串行总
线接口等优点。温度的数字输出显示LCD1602液晶显示器上。
光的厚，但两者在应用中并无差别。
1602LCD主要技术参数：显示容量:16 >2个字符；芯片工作
电压:4.5—5.5V;
工作电流：2.0mA(5.0V);模块最佳工作电压:5.0V;字符尺
寸295>.35(W>H)mm。
5、项目展望
本设计也有许多可以改进的地方，首先可以安装报警器，当 温度超过温度测量范围时就可报警。其次也可以安装一个可以在 可变范围内调节温度上下限的按钮。本电路也存在缺点，由于将 传感器焊接在板子上，板子不能绝缘密封的，所以不适合测量液
温度准确率低，而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后
才能由单片机进行处理。
附件一：
1、原理图
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