温度传感器论文--杨双卉(2)

温度检测模块：温度检测模块主要使用的是DS18B20为传感器。该芯片性价比很高，可达到精度11位的精度，即最小分辨率可达0.0625摄氏度，测温范围为(-55,125)。MCU与其通信只需要一个线，使用很方便，电路连接上也是非常简单。

信号控制模块：STC89C52RC单片机，是整个系统的核心文件，用来存储和控制输出温度信号。

液晶显示模块：显示模块主要用来显示是测得的当前的温度值，选用1602，该模块还配有3个按键，可设置温度控制值。见图

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（图3）

2、DS18B20工作原理：

DS18B20 的工作原理如图4所示，是用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于-55℃的一个值。如果计数器在门周期结束

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

前到达 0，则温度寄存器（同样被预置到-55℃）的值增加，表明所测温度大于-55℃。 同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到 0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。

斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。

3、DS18B20内部结构图：

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

4、程序流程图：

（图6）

5、proteus仿真原理图：

仿真过程：DS18B20的DQ端与STC89C52单片机的外部中断1相连接，另外的VCC与GND端分别接电源的输出端与地端。液晶显示屏的D0~D7端口分别与单片机的P0~P7口相连接，仿真图上未予显示的BLA和BLK端分别接地与电源，而显示屏的第三个接口可以悬空，也可以外接电阻调试显示屏的背光与亮度。在单片机的18脚与19脚端用22PF的电容接上12MHZ的晶振，持续给单片机提供振荡周期。单片机的EA接口外接高电平。整体的电路在PROTUES上仿真如下图，因为在仿真库中没有STC89C52RC这一元件，所以用A予以替代。

原理图如图7。

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

（图7）

五、实验过程

1、前期准备：

在课程设计前期，人员分组完成后，小组成员便着手查阅资料、调研，通过

查阅有关书籍、论文，最终确定课题为基于DS18B20的温度传感器测温仪。

2、课程设计过程

设计电路图，并根据所设计电路图和传感器的工作原理，为实现测温目的，进行编写程序。经反复调试和修改，最终编译通过，proteus仿真成功，LCD显示器能根据温度传感器的测得温度显示数据。

将所编程序置入单片机内，并按照所设计电路图在面包板上连线。经反复连线、检查元件、检查线路、检验程序，最终终于演示通过。

按照电路图，将各元器件焊接在电路板上，再经检验是否有空焊、短路等情况，进一步处理。显示器正常显示所测温度，早中晚温度各不相同，且用手触碰温度传感器，显示器显示温度也随之上升。课程设计完成。

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

3、个人主要工作及遇到问题

在本次课程设计中我主要负责硬件的布线、焊接与调试工作。

过程中遇到了各种问题，在面包板上几次调试都不成功，显示器亮的却不显示数字。曾怀疑线路连错、元器件有损坏、背光没有调好等问题，后经一一排除。接着就用万用表测每条线路是否正常，终于发现有些应该是高电平却不是，经过分析讨论，认为可能是有接触不良。后借了其他组的面包板尝试，几经波折，终于演示成功。焊接过程也是很容易出错。焊好后接通电源，显示屏不亮，经检查，发现有一处短路。稍作处理后，我们努力了一个星期的数字测温仪就成功了。

六、数据分析与结论

相关数据符合一定的指标，实验成功。 实验成品如图所示：

（精确的温度显示）

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

（焊接工艺与排线布局）

七、课程设计总结思考与致谢

我们进行了为期一周的课程设计成功结束了，时间虽短，但收获颇多。

这次的课程设计，是一个崭新的体验，是一个学习的平台，是一次兴趣的启迪，是尝试着自己动手实践的开始，是现实与需求之间差距的体现，也是一个认识与改变的过程。

安排课程设计的基本目的，是在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟和领悟力。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。作为整个学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在两周进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。

数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52;LCD1602显示器

对于我们理工类的本科生来说，实践能力如何是至关重要的。而这种能力在课堂上是学习不到的，必须从书本走向实践。无论课本上的原理如何经典，课文中的描述如何生动，我们都只能理解，只能想象。可是这次的课程设计让我们拥有了一个全新的体验，与课堂完全不同，是一种耳目一新的感觉。许多人见看那些小小的元器件会说出：“原来这就是电容啊”“原来电阻这么小”“这个三个引脚的小东西就可以感受温度的变化么？”有人说兴趣是最好的老师。那么我想，在那一刻，许多人的兴趣都被激发出来了。

课程设计过程中，我们也遇到了各种各样问题，在面包板上几次调试都不成功，显示器亮的却不显示数字。曾怀疑线路连错、元器件有损坏、背光没有调好等问题，后经一一排除。接着用万用表测每条线路是否正常，终于发现有些应该是高电平却不是，有些该有电压差却没有，经过分析讨论，认为可能是有接触不良。后借了其他组的面包板尝试，几经波折，终于演示成功。

在设计中我主要负责的是硬件布线、焊接工作。无论是布线还是焊接都是精细的活，且他们的重要性是相当的。布线布的好，焊接起来不但整体布局美观，同时能省时省力，而且减少空焊、落焊的几率。焊接确实要精中有细。在其他的组中都是男生在焊接，因为也许他们认为拿着烙铁焊东西不适合女生做，我却不这么认为。男生粗手粗脚，不细心，这样的活交给他们很可能会焊成一片，在我的自告奋勇下，带着组员的信任，我把事先布好的导线与引脚一个一个的焊好。不只要细，还要精、稳，每次焊接结束时抬手要果断迅速。我觉得只要心细、手稳，焊接一点都不难。焊好后接电源，起初不亮，经检查有一处短路，稍作处理，我的温度就可以正常显示了。成功的心情自然愉快，我焊好的板子在班级里几乎是最漂亮、问题最少的，为此我也窃喜了一下。

课程设计达到了专业学习的预期目的。在一个星期的课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手能力有所 …… 此处隐藏：3173字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……