STC89C52单片机驱动DS18B20实现多点温度实时监测系统

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"基于STCCDSB的电子温度计课设" 这篇资料主要介绍了一个基于STC89C52单片机的电子温度计设计,该设计能够实现多点温度的实时巡检,以满足现代工业对精确和及时温度监测的需求。其中,DS18B20数字温度传感器是关键组件,具有单总线特性,便于构建传感器网络。 1. 设计核心:STC89C52单片机 STC89C52是一款8位的单片机,常用于嵌入式系统设计,具有低电压工作、高性能和丰富的I/O端口等特点,适合于构建这种多点温度检测系统。在这个设计中,单片机作为控制中心,负责接收和处理来自DS18B20的温度数据,并通过LCD1602显示器显示当前温度。 2. 系统结构 系统由三部分构成: - 控制部分:由STC89C52单片机负责,处理传感器采集的温度数据,实现数据处理和决策。 - 显示部分:使用LCD1602液晶显示屏,以动态扫描方式显示温度信息,为用户提供直观的读数。 - 温度采集部分:DS18B20传感器采集环境温度,并将其转化为数字信号。 3. DS18B20传感器 DS18B20是一种高精度的数字温度传感器,其独特的单总线通信方式简化了电路设计,允许在同一根线上连接多个传感器,实现多点温度测量。这种传感器能够在恶劣环境下工作,具有抗干扰性强、设计灵活等优点。它的数据引脚直接连接到单片机的P3.7口,单片机通过P2口将数据传输到LCD1602进行显示。 4. 温度采集与转换 温度采集模块主要由DS18B20传感器和与其接口的电路组成。传感器采集的温度信息通过单总线传输到单片机,单片机接收并存储这些温度值,以便实时监控和处理。 5. LCD1602显示器 LCD1602是常见的字符型液晶显示模块,用于显示数字和字符信息。在这个系统中,它被用来显示由DS18B20采集的实时温度值,提供可视化界面。 这个基于STC89C52的电子温度计设计充分考虑了实时性、精度和扩展性,使用DS18B20传感器和LCD1602显示器实现了多点温度测量与显示,是工业温度监控领域的一个实用解决方案。
2023-02-27 上传
电子温度计的设计与实现 摘要: 传感器在现实生活中的应用越来越广泛,常用的有力敏传感器、气敏传感器、温度传感 器等。用非平衡电桥和铂电阻传感器构成测温电路,并用电表显示读数,从而实现对温 度的测量。 关键词:电子温度计、热电阻效应、非平衡电桥、铂电阻、设计性实验。 引言:利用传感器和电阻的配合,可将温度这一热学量转化为电学量,这样在实践应用 中便于自控和遥测,为工业自动化创造了有利条件。 一、设计任务 1、利用实验室提供的仪器和用具,测量铂电阻温度特性; 2、在实验室提供的仪器中选择合适的仪器,设计一个以铂电阻作为传感器的电子温 度 计,其测温范围为20- 70 ,要求非平衡电桥桥端电压为毫伏级,电流为微安级; 3、对温度计进行标定; 4、用标定后的温度计测量室温、人体掌心的温度,并于标准温度计所测结果进行比 较。 二、实验仪器 直流稳压电源(1个),铂电阻传感器(1个),直流电桥(1个),数字万用电表(1个 ),微安表(1个),毫安表(1个),伏特表(1个)检流计(1个),数字温度计(1个 ),水银温度计(1个),标准电阻箱(2个)电热杯(1个),保温杯(1个),若干导 线,开关(1个)。 三、 实验原理: 1.用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数,平衡电桥准确测量电阻。如果将平衡电桥电 路中的待测电阻换成一个电阻型传感器。先调节电桥平衡,当外界条件改变时,传感 器阻值会发生相应变化,使电桥失去平衡,桥路两端的电压随之而变。由于桥路的非 平衡电压能反映出桥臂电阻的微小变化,因此可以通过测量非平衡电压检测外界物理 量的变化。 使用非平衡电桥测量铂电阻温度系数的电路如图1所示R1.R2为固定电阻 ,组成比例电阻;Rp为可调电阻,用作平衡电阻;Rt为铂电阻;Uout为非平衡电桥的 输出电压。 图一 图二 四、实验步骤 1、按图1连接电路,取R1=R2=2500V,R0=100Ω,电源电压U=2.9V。 2、标定测温范围下限。将数字温度计和铂电阻传感器放入冰水混合物中,在温度为0时 ,调节电桥平衡,记录,和数值,由此确定铂电阻的数值。 3、改变温度(不断加温),记录数字温度计的读数,用数字式万用电表测确定铂电阻的 阻值与温度在20~70 时之间的关系,共测量30个点,温度分布尽量均匀。用微伏表的读 数作为温度显示,要求零刻度线对应20 ,满刻度对应70 ,每隔5 标定一刻度。 4、将图2中的固定电阻换成可调电阻,用非平衡电桥法可以测量铂电阻的组织大小随温 度的变化。当Rx在某一温度下,将电桥调平衡后,改变Rx所处的温度,从而电桥失去平 衡,这时检流计的示数将是Rx的函数。从而可以设计出温度计。 五、数据处理和分析 R1=R2=2500V,R0=100Ω,电源电压E=2.9V "T( ) "17.8 "18.7 " "标准 "31.7 "37.0 " "标定后 "31.4 (9.03mv"36.8 (11.10m" " ") "v) " 室温:E==0.95% 掌心温度:E==0.54% 六、实验误差分析 1、系统误差 保温杯保温效果不好。 2、偶然误差 温度变化慢,温度没有持续升温,来回波动了。 七、结束语 该实验误差是由保温杯及人为不能准确控制温度变化的时间引起的,故我们可以耐心 等待,直到温度不再变化,这样实验误差可能会小一点。 八、参考文献 [1]书籍:大学物理实验 .理学院物理实验教学中心.2011.9 [2]网站:http://wenku.baidu.com/view/f40030d4195f312b3169a51a.html ----------------------- 电子温度计的设计与实现1全文共5页,当前为第1页。 电子温度计的设计与实现1全文共5页,当前为第2页。 电子温度计的设计与实现1全文共5页,当前为第3页。 电子温度计的设计与实现1全文共5页,当前为第4页。 电子温度计的设计与实现1全文共5页,当前为第5页。