中职劳动版《单片机应用技术（C语言）》课题6 任务3 实时温度监控系统课件

任务3 实时温度监控系统 1．了解DS18B20的内部结构及测温原理。 2．掌握单片机对DS18B20的指令操作方法。 3．能够设计并制作基于DS18B20的实时温度监控系统。 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等。测量温度的关键是温度传感器，随着技术飞速发展，数字温度传感器DS18B20因其内部集成了A/D转换器而使电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。 基于S18B20 的温控仪 本任务是要设计一个基于DS18B20数字式温度传感器的实时温度监控系统，要求将测量温度值送LCD1602显示，具体控制要求如下： 1．单片机的P3.7口连接DS18B20的数据输入输出端（DQ），DS18B20为电源供电方式。 2．单片机的P0口连接LCD1602的8位双向并行总线（D0～D7）。 3．单片机P1口的低三位分别控制LCD1602的RS、R/W和EN端，在LCD1602屏幕上显示当前环境温度。 4．具有高低温报警监控功能。当环境温度低于0℃时，单片机的P2.0口驱动蜂鸣器发出连续警报音；当环境温度高于25℃时，蜂鸣器发出间隔为0.5s的警报音。 一、DS18B20功能简介 DS18B20是一个单总线（1－Wire）数字测温芯片，仅需使用1个端口就能实现与单片机的双向通信。DS18B20的性能特点如下： （1）每个DS18B20器件上都有独一无二的序列号。 （2）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。 （3）可用数据线供电，电压范围：+3.0～+5.5V。 （4）测温范围：－55 ～+125 ℃，固有测温分辨率为0.5 ℃。 （5）测量分辨率可通过编程设定为9～12位的数字读数方式。 （6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。 （7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温。 （8）负压特性，电源极性接反时，DS18B20不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 二、DS18B20内部结构及引脚图 1．DS18B20内部结构 （1）DS18B20 ROM中的64位序列号排列图 8位产品系列号 48位产品序列号 8位CRC编码 （2）DS18B20温度值格式 部分温度对应值表： 温度/℃ 二进制表示 十六进制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H +25.0625 0000 0001 1001 0001 0191H +10.125 0000 0000 1010 0010 00A2H +0.5 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H -0.5 1111 1111 1111 1000 FFF8H -10.125 1111 1111 0101 1110 FF5EH -25.0625 1111 1110 0110 1111 FE6FH -55 1111 1100 1001 0000 FC90H （3）DS18B20温度传感器的内部存储器 序号 寄存器名称 作    用 序号 寄存器名称 作    用 0 温度低字节 以16位补码 形式存放 4 配置寄存器 分辨率 设置 1 温度高字节 5、6、7 保留 自身用 2 TH/用户字节1 存放温度上限 3 TL/用户字节2 存放温度下限 8 CRC（检验码） 数据校验 （4）DS18B20的配置寄存器 TM R1 R0 1 1 1 1 1 R1 R0 分辨率 温度最大转换时间 0 0 9位 93.75ms 0 1 10位 187.5ms 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 低5位一直都是“1”，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示（DS18B20出厂时被设置为12位）。 封装形式 实 物 图 引 脚 图 TO－92 TSOC SOIC 2．DS18B20引脚图 DS18B20的引脚说明： 编号 符号 引 脚 说 明 1 GND 电源负极（接地） 2 DQ 数字信号输入/输出端（当被用在寄生电源下时，也可以向器件提供电源） 3 VCC 外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 1．初始化 三、DS18B20控制命令 复位要求主机（单片机）将数据线下拉480~640µs（t0~t1），然后主机释放总线（t1时刻），由上拉电阻将总线拉至高电