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1、湖南人文科技学院本科生毕业设计档案材料题 目：高精度数字体温计的设计 学生姓名：曾鹏飞 学号 08409237系 部： 通信与控制工程系 专业年级： 08级电子信息工程二班 指导教师： 刘宗良 职 称： 教授 湖南人文科技学院教务处制DS18B20数字体温计的设计摘 要体温是一种最根本的人体参数，在研究人的各种生理状况和健康过程中需要实时测量体温，因此研究体温的测量方法和控制具有重要的意义。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为体温传感器的新型数字体温计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用单片机AT89C
2、52，体温传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管，ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。测温控制电路由体温传感器和预置体温值比拟报警电路组成，当实际测量体温值大于预置体温值时，发出报警信号，即发光二极管亮。系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。DS18B20新型单总线数字体温传感器是DALLAS 公司生产的单线数字体温传感器, 集体温测量和 A /D转换于一体 ,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。由于采用了改良型智能体温传感器DS18B20作为检测元件，与传统的体温计相比,本数字体温计减
3、少了外部的硬件电路，具有低本钱和易使用的特点。DS18B20体温计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的开展前景。此外，还介绍了系统的调试和性能分析。关键词：显示电路,单片机，AT89C52，体温传感器，DS18B20 ,单总线The Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, peoples lives and the environment are closely related to temperature. i
4、n the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production has to do with temperature measurement, The study of the temperature measurement and control is of great significance. Thepaperintroduced one kindnewdigital thermometer that take the Micro Contr
5、oller Unit as the primary control component and takeDS18B20 as the temperaturesensor. Mainlyincluded the design of the hardware electric circuit and the design of the system program .The hardware electric circuit mainly included the master controller, the temperature measured electric circuit and th
6、e display circuit and so on, the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor companyproduces, the display circuit used 8 altogether anodes LED numerical code tube by the dynamic scanningmethod straight to read the
7、demonstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit from temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting
8、diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovatessubroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assembles temperature measure and A /D converter, exports digital
9、signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.Because used the advanced version intelligence temperaturesensor DS18B20 as the examinepart, compared with the traditional thermometer, this digital thermometer reduced the exterior hardware electric cir
10、cuit, has characteristic that the low cost and was easy to use. The DS18B20 thermometer also may usedtothehigh temperaturewarning, the long-distance range multi- spots temperaturemeasured aspect and so on temperature control carries on the applicationdevelopment, has the very good prospects for deve
11、lopment. In addition, introduced the system debugging and the performance analysis. KEY WORDS: Display Circuit, Microcontroller Unit , AT89C52,Temperature Sensor, DS18B20，1-Wire目 录前言1第1章 设计任务及方案分析2 设计任务及要求2 设计总体方案及方案论证2 体温测量的方案与分析2 芯片选择2 实现方法简介31.3.3 测温流程图3第2章 芯片功能简介42.1 AT89C52的功能简介42.1.1 AT89C52芯片
12、简介4 引脚功能说明42.2 DS18B20的功能简介7 芯片简介72.2.2 DS18B20外形和内部结构82.2.3 DS18B20的工作时序112.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计122.2.5 DS18B20的各个ROM命令13第3章 系统硬件电路的设计15 主控制电路和测温控制电路原理图15 驱动电路模块原理图16 显示模块原理图17第4章 软件编程调试及性能分析18 主程序流程图18 主程序19 体温子程序214.3.1 DS18B20复位子程序22 读DS18B20子程序23 写DS18B20子程序25 比拟报警子程序26 按键子程序27 显示子程序27 调试性能分析
13、和考前须知29 调试性能分析294.5.2 DS18B20使用中的考前须知30结论31参考文献32致谢33附录34前言日常生活中及医院医生在给病人看病中能够更加准确的测量病人的体温，并根据准确的体温做出相应的措施。相对于传统的水银温度计来讲，数字体温计做到了更加精确与方便，而且还不用担忧传统温度计破碎了之后其中水银带来的危害。在各项对于人体生理状况和生理健康的研究中能够提供精确、准确的数字依据。测量体温的关键是温度传感器，温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向开展。在测温电路中，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，将随被测体温变化的电压或电流采集过来，先进行A/D转
14、换，然后用单片机进行数据的处理，再在显示电路上，将被测体温显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，因此感温电路的设计比拟复杂。进而想到采用智能温度传感器来设计数字体温计。本数字体温计的设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改良型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，其温度值可以直接被读出来，通过核心器件单片机AT89C52控制温度的读写和显示，用LED数码管显示。测温范围为55125，最大分辨率可达。而且采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低本钱和易使用的特点。 按照系统设计功能的要求，确定系统有5个模块组成：主控制器、温度传感器DS18B20、报警
15、电路、按键预置体温值电路及显示电路。控制器使用AT89C52，温度传感器使用DS18B20，用8位共阴极LED数码管以动态扫描法实现体温显示。系统程序主要包括主程序、温度控制子程序及显示子程序等等。综上所述，本设计以智能集成温度传感器DS18B20为例，介绍基于DS18B20传感器的数字体温计的设计，该设计适用于人们的日常生活及研究人的各种生理状况及健康状况起到重要的作用。第1章 设计任务及方案分析1.1 设计任务及要求设计一个以单片机为核心的体温测量系统，可实现的功能为：1测量体温值精度为1。2系统允许的误差范围为1以内。3系统可由用户预设体温值，测温范围为55125。4超出预置值时系统会自动报警，即发光二极管亮。5系统具有数码显示功能，能实时显示设定体温值和测得的实际体温值。1.2 设计总体方案及方案论证在日常生活及人体生理状况和健康状况
