温度采集系统课程设计

P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的

高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地

址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置。此时ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每

个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在

FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

1.1.2 DS18B20数字温度传感器 DS18B20的封装图如下。

VXXG

1 2 3 4 8 7 65 RST I/VS

图1.3 DS1302封装图

DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20的“一线器件”体积更小、

适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。

一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”字化温度传感器 同

DS1820一样，DS18B20也 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C—+125°C，-10—+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为± 2°C 。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在

EEPROM中，掉电依然保存。DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。

省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。

DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构

建适合自己的经济的测温系统。DS18B20的内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；

GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。

64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的

48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。

光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以

0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

以下是DS18B20转化温度形式。

表1.1 DS18B20转化温度形式

实际温度值 +125℃ +85℃ +25.0625℃ +10.125℃ +0.5℃ 0℃ -0.5℃ -10.125℃ -25.0625℃ -55℃ 数字输出（二进制） 0000 0111 1101 0000 0000 0101 0101 0000 0000 0001 1001 0001 0000 0000 1010 0010 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1000 1111 1111 0101 1110 1111 1110 0110 1111 1111 1100 1001 0000 数字输出（十六进制） 07D0H 0550H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FF5EH FE6EH FC90H 1.2 设计方案

温度是国际单位制7个基本物理量之一，是生产过程和科学试验中的物理参数。在工业生产中，常需要对温度进行检测和监控。采用微型机进行温度检测、

显示、信息存储及实时控制。对于提高生产效率、节约能源都有重要作用。为此设计了一个基于AT89C51单片机单通道温度检测及显示系统，可以很容易实现温度采集及显示。

整体结构框图如图1.4所示。

电源 警 平 热 电 阻 直 流 电 桥 隔 离 放 大 示 图1.4 温度采集整体结构框图

AT89C51 换 转示 LCD显电脑 显电报

系统工作流程图1.5如下。通过系统上电初始化，温度传感器DS8B20采集信号，把非电量转化为电量把温度信息以二进制的形式传到单片机，单片机再进行进行处理，通过液晶显示器把数字量显示出来。

液晶显示器进行温度显示 通过串口将数据传至计算机 图1.5 系统工作流程 单片机对数据进行处理 DS18B20进行数据的采集并将数据以二进制的形式传至单系统上电初始化