家用温度测量器:USB+DS18B20+AT89C2051的设计与实现

0 下载量 53 浏览量 更新于2024-09-01 收藏 602KB PDF 举报
"基于DS18B20的家用温度测量器设计是一项利用现代传感器技术和微控制器相结合的实用项目。它主要由USB供电、DS18B20温度传感器和AT89C2051单片机构成,旨在提供家庭环境中实时温度监控的功能。设计的核心是利用DS18B20温度传感器采集环境温度,该传感器是一种智能型数字温度传感器,具有宽广的适应电压范围(3.0V~5.5V),能在数据线供电下工作,并能通过一条接口线实现与微处理器的双向通信,支持多点测温和高精度测量。 DS18B20工作原理中,通过低温度系数晶振产生稳定的参考频率,测量温度时的转换时间较短,降低了延迟。传感器的温度范围宽广,从-55℃至+125℃,在特定条件下精度可达±0.5℃。此外,DS18B20提供了多种分辨率选项,如9位、12位,这使得温度读取更加精确。它直接输出数字信号,通过串行总线传输,具备CRC校验功能,增强了抗干扰能力。 在电路设计上,电路图采用了PROteus软件进行模拟和程序验证,电源部分利用USB接口,既方便又稳定。温度信号采集部分则使用DS18B20,其小巧的外形类似于三极管,内部集成了传感元件和转换电路,简化了硬件需求。四位共阳数码管被用于显示温度读数,使得用户能够直观地看到当前室温。 这个设计不仅能够培养学生的单片机学习兴趣和实践能力,还展示了如何将理论知识应用于实际问题解决。通过这个项目的实施,学生可以掌握温度传感器的选择、电路连接、程序编写以及硬件调试等技能,对于理解嵌入式系统和物联网技术有显著帮助。"