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1、 仰恩大学毕业设计（论文） 摘 要 温度是工业控制中主要的被控参数.随着技术的进步和温度精确度要求的提高。简单，便捷，成本低的测温系统越来越受到市场的青睐。本人介绍了利用DS18B20传感器做成的智能测温系统. DS18B20是DALLAS公司的最新单线数字温度传感器，它的体积更小、适用电压更宽、更经济，DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络.。由于利用DS18B20传感器具有便捷，经济等许多优点使的它在 仓库，冶金、化工、建材、食品、机械、石油等领域的温度检测中得到广泛应用。具有及大的市场潜力。关键词：数字温度传
2、感器；DS18B20；AT89C51 AbstractTemperature control is the main industry accused of parameters. Progress and technology as the temperature required to improve accuracy. Simple,convenient, low-cost temperature measurement system market, more and more popular. I introduced the use of sensor DS18B20 make sm
3、art temperature measurement system. DS18B20 is DALLASs latest single digital temperature sensor, and its smaller, the voltage applied to a wider, more economical, DS18B20 is the worlds support for a first-line bus The interface temperature sensor, front-line bus and the unique economic characteristi
4、cs, so that users can easily set up sensor networks. As the use of sensor DS18B20 with convenient, economic and many other advantages make it in the warehouse, metallurgy, chemicals, building materials, food, machinery, petroleum and other areas of temperature are widely used in detection. And has a
5、 large market potential.Key words: digital temperature sensor; DS18B20; AT89C51 目 录摘 要IAbstractII前言1一仓库测温系统设计的背景2二仓库测温系统设计的意义2三仓库测温系统设计的目的3四仓库测温系统完成的功能3第一章 总体设计方案4第二章 DS18B20温度传感器简介- 5 -2.1温度传感器的历史及简介- 5 -2.2DS18B20性能特点与内部结构- 5 -2.3DS18B20工作时序- 8 -2.4DS18B20的操作协议- 10 -2.5DS18B20序列号编码- 11 -2.6DS18B20
6、的测温原理- 12 -2.7 DS18B20的测温流程- 13 -2.8DS18B20数据校验与纠错- 13 -2.9DS18B20在仓库测温系统中的应用- 14 -2.10 仓库测温系统的硬件工作原理- 14 -2.11 注意事项- 15 -第三章单片机模块- 16 -3.1AT89S51介绍- 16 -3.2AT89S51特点- 16 -3.3AT89S51主要特性：- 17 -3.4AT89S51管脚说明：- 17 -第四章单片机接口设计- 20 -第五章 系统整体设计- 21 -5.1.主板电路设计(如附录2)- 21 -5.2 各部分电路- 21 -5.3 系统软件设计的整体思想-
7、24 -5.4 系统程序流程图- 24 -5.5 调试- 29 -第六章 结 束 语- 30 -致 谢- 31 -参 考 文 献- 31 -附 录- 32 -附录1- 32 -附录2- 33 -附录3- 34 - 22 -前言课题的内容及意义温度是工业控制中主要的被控参数之一，随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。而目
8、前市场上普遍存在的温度检测仪器，有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，研究开发一种并且实时性高、精度高，的测温系统不仅意义重大，而且还有很大市场潜力.在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积
9、更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。DS18B20是美国Dallas半导体公司推出的第一片支持一线总线接口的温度传感器。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理.DS1820利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络。系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械
10、等。所以研究DS18B20的温度检测系统具有重大意义。一仓库测温系统设计的背景从19世纪70年代开始，由于微处理器、微型计算机、电子技术和信息技术处理技术的蓬勃发展，测试技术也在进一步提高，对测试的结果的精度提出了更高的要求，对产品的生产过程进行监控和对产品的性能进行检测，大大的提高了测试速度、精度、减轻劳动强度，提高了劳动效率和可靠性。由于微处理器，半导体存储器等大规模集成电路技术的发展和普及，微型计算机技术进入了测试技术领域，这使测试技术的原理，功能和精度水平都发生了革命性的变化。微型计算机的控制和计算能力，不但简化甚至淘汰了传统测试技术中某些难于掌握和突破的关键问题，而且赋予测试技术以识
11、别，记忆，分析计算和可控等功能。电子技术和微型计算机的迅速发展促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用。微型测控技术已广泛应用到国民经济的各个部门，对高精度技术的要求提出了严格的考验。二仓库测温系统设计的意义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，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度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，（2）模拟集成温度传感器，（3）智能集成温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字时，从集成化向智能化，网
12、络化的方向飞速发展。由于，以往的智能测量系统所需的线路较多，再者现有的测量系统的控制部分较复杂。因此对系统的要求是；尽量少的连线或采用无线数据传输。在设计中就可以很好的体现出来-测温装置于各传感器的接口十分的简单，同时测温的精度也较以往要高。温度作为工业对象中主要的被控参数之一，目前，典型的温度测控系统是由模拟式温度传感器，A/D转换电路和单片机组成。自动化程度和可靠性较高，使用方便，得到了广泛的应用。但是由于模拟使温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换缓解获得数字信号后才能与单片机等微处理器借口，是的硬件电路结构复杂，成本较高。而以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温
13、度测量和A/D转换于一体，直接输出数字量，与单片及接口几乎不需要外围元件，是的硬件电路结构简单，广泛使用于距离远，节点分不多的场合，而且也适用于人民的日常生活和工业，农业生产用于温度测量，具有较强的推广应用价值。DS18B20是美国Dallas半导体公司推出的第一片支持一线总线接口的温度传感器。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理.DS1820利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络。系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测
14、场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械等。所以研究DS18B20的温度检测系统具有重大意义。三仓库测温系统设计的目的本设计的内容是仓库温度测试控制系统，控制对象是温度。温度控制在仓库中领应用相当广泛而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。四仓库测温系统完成的功能本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度
15、控制功能：当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升，同时绿灯亮。当温度上升到下限温度以上时，停止加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动启动风扇降温，使温度下降，同时红灯亮。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。三个数码管即时显示温度，精确到小数点一位第一章 总体设计方案 本系统的电路设计方框图如图1.1所示，它由三部分组成:控制部分主芯片采用单片机AT89S51；显示部分采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；温度采集部分采用DS18B20温度传感器。加热继电器电风扇继电器单 片 机DS18B20LED显示指示灯 图1.1 温度计电路总体设计方案1. 控制部分：单片机AT89S51具有
