成绩:滨江学院单片机原理及应用实验项目温度计DS18Ｂ2０院系滨江学院电子工程系专业信息工程学生姓名马骏学号201４2３09029二零一七年十一月十八日一、实验目得1、1实验意义在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度得检测及控制，传统得测温元件有热电偶与热电阻。而热电偶与热电阻测出得一般都就是电压,再转换成对应得温度,需要比较多得外部硬件支持．其缺点如下:硬件电路复杂;软件调试复杂；制作成本高。本数字温度计设计采用美国DALLＡＳ半导体公司继DＳ１820之后推出得一种改进型智能温度传感器DS18Ｂ２0作为检测元件,测温范围为-５5~12５℃,最高分辨率可达0、0625℃。ＤＳ1８B2０可以直接读出被测温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部得硬件电路，具有低成本与易使用得热点。１、2功能要求设计出得ＤS1８B20数字温度计测温范围在—55~12５℃,误差在±0、5℃以内,采用ＬEＤ数码管直接读显示。二、实验硬件2、1方案设计按照系统设计功能得要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路与显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图所示:AT89C2051主控制器DS18B20显示电路扫描驱动2、2硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机ＡT8９C2０５１,温度传感器使用ＤS18Ｂ2０,使用四位共阳LEＤ数码管以动态扫描法实现温度显示2、3主控制器单片机AT８９C2０51具有低电压供电与小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统得设计需要,很适合便携手持式产品得设计使用。系统可用两节电池供电。AT８9C２051得引脚图如下图所示:1、VＣC:电源电压。2、ＧNＤ：地。3、P1口：Ｐ1口就是一个8位双向I／Ｏ口。口引脚P1、2～P１、7提供内部上拉电阻，Ｐ１、0与Ｐ1、１要求外部上拉电阻。Ｐ1、０与P1、1还分别作为片内精密模拟比较器得同相输入（ANI0)与反相输入（ＡIＮ1)。P1口输出缓冲器可吸收２０ｍA电流并能直接驱动LＥD显示.当Ｐ1口引脚写入“1”时,其可用作输入端，当引脚P1、２~P1、7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部得写入“1”时，其可用作输入端。当引脚P１、2~P1、７用作输入并被外部拉低时，它们将因内部得上拉电阻而流出电流.4、P３口：Ｐ3口得P３、０～P3、5、P３、7就是带有内部上拉电阻得七个双向I/O口引脚。P3、６用于固定输入片内比较器得输出信号并且它作为一通用I／O引脚而不可访问。P3口缓冲器可吸收２0mA电流。当Ｐ3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被外部拉低得P３口脚将用上拉电阻而流出电流。5、RST：复位输入。RSＴ一旦变成高电平所有得I／O引脚就复位到“１”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期得高电平便可完成复位。每一个机器周期需１２个振荡器或时钟周期。6、XTAL１：作为振荡器反相器得输入与内部时钟发生器得输入.7、XTAL2:作为振荡器反相放大器得输出.２、4总线驱动器74LS2４47４ＬS２4４为3态8位缓冲器,一般用作总线驱动器。引脚图如下图。2、5显示电路显示电路采用4位共阳极LＥD数码管，从P１口输出段码，列扫描用P3、0～P3、３口来实现，列驱动用８０５5三极管。2、６温度传感器DS1８B20DＳ1８Ｂ2０得性能特点:１、适应电压范围更宽，电压范围：3、０~5、5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。2、独特得单线接口方式，DＳ１8Ｂ2０在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与ＤＳ１8B2０得双向通讯。３、DS18B２0支持多点组网功能,多个DS18B2０可以并联在唯一得三线上,实现组网多点测温。4、DＳ1８B2０在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管得集成电路内。５、温范围-５5℃~+125℃,在—10~+8５℃时精度为±０、５℃。6、可编程得分辨率为9~12位，对应得可分辨温度分别为0、５℃、0、25℃、0、125℃与0、06２５℃，可实现高精度测温.７、在9位分辨率时最多在93、75mｓ内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在7５0ms内把温度值转换为数字,速度更快。8、测量结果直接输出数字温度信号,以”一线总线”串行传送给CＰＵ，同时可传送CRC校验码,具有极强得抗干扰纠错能力。9、负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。ＤＳ1８B20与单片机得接口电路(引脚图见右图)DS１8B２0可以采用电源供电方式,此时DS18B20得第1脚接地,第2脚作为信号线,第3脚接电源。三、软件设计系统程序主要包括主程序、读出温度子程