基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计

摘 要

本文阐述了数字温度传感器DS18B20的功能、结构、测温原理以及在多点温度测试系统中的应用。由于其精度高、互换性好，可直接将温度数据进行编码，且可以只使用1根电缆传输温度数据，通信方便，传输距离远且抗干扰，系统得以简化，扩充，维护十分方便。本设计采用DS18B20和AT89C2051单片机研制了一种温度巡回检测系统。AT89C2051是一个只有20引脚的体积小、价格便宜的Flash ROM型单片机。本系统采用C语言编程，它兼顾了多种高级语言的特点，并且具有汇编语言的功能，其库函数丰富，运算速度快，编译效率高，具有良好的可移植性，而且可以实现直接对系统硬件的控制。本设计采用51单片机及C语言，完成对DS18B20的调用、中断管理、测量温度值的计算及温度值的显示等功能。显示程序实现定时对各路温度值的巡检和显示，并且在一个通道上允许用中断程序修正，以实现根据温度标称值修正传感器的目的。

该系统具有实用性强、可靠性高等特点。

关键词:数字传感器；AT89C2051；DS18B20；温度；数字传感器

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第１章 前言 1

第２章 传感器的选择 3

2.1 DS18B20的简介 4

2.1.1 DS18B20的发展 4

2.1.2 DS18B20的特点 5

2.2 DS18B20的工作原理 5

2.2.1 DS18B20的测温 5

2.2.2 DS18B20的操作顺序 8

2.2.3 DS18B20的存储器结构 12

2.2.4单总线数字温度传感器自动识别技术 13

2.3 DS18B20使用中的注意事项 14

第３章 系统硬件单元电路的设计 15

3.1X25045可编程看门狗监控E2PROM 15

3.1.1X25045芯片介绍 15

3.1.2X25045与AT89C2051的接口电路 17

3.2显示部分 17

3.2.1显示电路 17

3.2.2单片机与MAX7219的电路连接 20

3.3单片机最小系统 21

3.3.1AT89C2051及其特点 21

3.3.2芯片说明 22

3.3.3低功耗工作方式 23

第四章 系统软件设计 25

4.1主程序 25

4.2读出温度子程序 25

4.3温度转换命令子程序 25

4.4计算温度子程序 27

4.5显示数据刷新子程序 27

4.6看门狗的软件设计 28

第五章 调试过程的说明 29

结论 30

参考文献 31

致谢 32

附录 33