AT89S52单片机驱动DS18B20:数字化温度传感器在智能仪表中的应用与设计

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本篇论文主要探讨了单片机芯片AT89S52在作为微处理器在智能仪表中的应用,特别是在温度测量系统中的关键角色。温度测量在工业过程控制中具有至关重要的地位,而数字温度传感器DS18B20因其高精度、宽温范围和成本效益,成为了首选设备。DS18B20作为数字温度传感器,被用于测量K型热电偶(Ni-Cr-Ni-si)冷端的温度,以补偿热电偶的冷端效应。 论文首先概述了系统的整体设计,通过绘制详细的系统框图,展示了五个主要组成部分:检测部分、数据采集与转换、显示、报警以及复位。检测和数据采集与转换部分是研究的核心,这部分详细阐述了如何利用DS18B20与AT89S52单片机进行有效的通信,实现温度信号的精确捕捉和处理。DS18B20与单片机的接口设计在这个过程中起着关键作用,确保了数据的可靠传输和处理效率。 显示部分也是论文的重点,选择七段数码管作为温度读数的可视化输出设备,用户可以直观地获取温度信息。在硬件设计中,除了核心的温度传感器和单片机外,还包括电源管理、信号调理电路和接口电路的设计,这些都直接影响到系统的稳定性和测量精度。 此外,论文还强调了软件设计的重要性,包括数据处理算法、错误检测与校正机制,以及可能的用户界面设计。通过智能仪表,能够实现对温度的实时监控,并在必要时触发报警,提高工业生产过程的自动化水平和控制精度。 这篇论文深入研究了如何将AT89S52单片机与DS18B20数字温度传感器结合,构建一个功能齐全、精度高的智能温度测量系统,为工业过程控制提供了有效的解决方案。通过这样的设计,智能仪表不仅提升了温度测量的可靠性,也体现了单片机在嵌入式系统中的核心地位。
2010-05-15 上传
AT89C52P为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。 P0 口    P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口, 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的   方式驱动8 个TTL逻辑门电路,对端口P0 写“1”时,可作为高阻抗输入端用。   在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8 位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。   在Flash 编程时,P0 口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。 P1 口    P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口, P1 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL 逻辑   门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉   电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。   与AT89C51 不同之处是,P1.0 和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX),   参见表1。   Flash 编程和程序校验期间,P1 接收低8 位地址。   表.P1.0和P1.1的第二功能