DS18B20温度传感器与单片机实现温度计

该资源是一份关于基于DS18B20数字温度传感器设计的温度计的课设报告，来自哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，适用于微机原理课程。报告中详细介绍了如何利用DS18B20传感器与AT89C51单片机配合，实现-55℃到125℃范围内的温度测量，精度可达0.5℃，并通过三位共阳极LED数码管显示温度。 一、任务要求 设计任务是构建一个能够测量并显示温度的系统，利用DS18B20数字温度传感器采集温度数据，通过单片机AT89C51处理这些数据，并将结果显示在LED数码管上。系统设计需要考虑温度的精确显示和适当的温度范围。 二、DS18B20工作原理 DS18B20是一种由DALLAS半导体公司制造的智能温度传感器，具有单总线接口。它可以直接输出数字温度值，支持9到12位的可配置分辨率，提供高精度的温度测量。与传统测温元件相比，DS18B20具有更方便的接口和更高的精度。 三、单片机应用系统设计 系统中，DS18B20的DQ数据线连接到单片机的P1.7口，而八位共阳极LED数码管的位选控制线连接到P1.2到P1.6，数据线连接到P0.0到P0.7，并通过排阻进行连接。 四、实现方法与创新 实现温度计的基本功能需要编写程序，通过DS18B20的单总线协议读取温度数据，将其转换为十进制并在数码管上动态显示。创新点在于，由于精度要求为0.5℃，因此只需关注数据的小数第一位，确定小数点的位置，以及在个位位置添加小数点和符号位。 五、实现步骤 1. 复位功能：主机发送480~960us的低电平脉冲，然后检测总线状态。DS18B20会在检测到低电平后等待一段时间再响应。 2. 数据通信：遵循DS18B20的时序规则，主机向DS18B20发送命令，请求温度数据。 3. 数据读取：DS18B20测量温度并返回9或12位数字温度值。 4. 数据处理：单片机接收数据，进行转换和处理，决定数码管的显示方式。 5. 显示：最终处理后的温度值通过P1.2~P1.6和P0.0~P0.7控制LED数码管显示，包括符号位和小数点。 综上，该设计涉及了单片机编程、数字温度传感器的应用、硬件接口设计以及数据处理等多个方面的知识，是微机原理课程实践教学的一个典型实例。