2022年2022年集成温度传感器 2.pdf

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1、非接触式温度传感器非接触式温度传感器即热探测器，热探测器（有时也放在红外光电式传感器中介绍）是在吸收红外辐射能 后温度升高，引起某种物理性质的变化，这种变化与吸收的红外辐射能成一定关系。常用的物理现象有温差热电现象、金属或半导体电阻阻值变化现象、热释电现象、气体压强变化现象、金属热膨胀现象和液体薄膜蒸发现象等。热释电型红外探测器是根据热释电效应制成的，即电石、水晶、酒石碳酸钠、 钛酸钡等 晶体 受热产生温度变化时，其原子排列发生变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象称为热释电效应。热释电效应当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称

2、为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位， 自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1 表示了热释电效应形成的原理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 37 页 - - - - - - - - - 热释电材料是一种具有自发极化的电介质, 它的自发极化强度随温度变化, 可用热释电系数p 来描述 ,p=d

3、P/dT （P为极化强度， T 为温度）。在恒定温度下，材料的自发极化被体内的电荷和表面吸附电荷所中和。如果把热释电材料做成表面垂直于极化方向的平行薄片，当红外辐射入射到薄片表面时，薄片因吸收辐射而发生温度变化，引起极化强度的变化。而中和电荷由于材料的电阻率高跟不上这一变化，其结果是薄片的两表面之间出现瞬态电压。若有外电阻跨接在两表面之间，电荷就通过外电路释放出来。电流的大小除与热释电系数成正比外，还与薄片的温度变化率成正比，可用来测量入射辐射的强弱。1、热释电型红外传感器（PIR 传感器）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 37 页 - - - - - - - - - PIR 传感器（即热释电人体红外传感器）是通过菲涅耳透镜和红外热释电红外敏感元件来检测附近的热释红外信号的变化，检测周围远达6 米的热释红外物体的移动（例如人体） ，价格低廉易于使用。菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射（反射）在PIR 上；二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR 上产生变化热释红外信号，这样 PIR就能产生变化电信号。2、DM-S28040红外温度传感器模块DM-S28040及 M

5、LX90614名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 37 页 - - - - - - - - - 模块中采用的感温元件MLX90614 （右图）是一款无接触式的红外线温度感应芯片，整个模块是一个智能非接触式温度传感器，它拥有90 的视场以及一个方便连接到微控制器串行接口。 通过 MLX90614传感器的圆锥形的探测器可进行非接触式温度测量，该传感器是由一个专用集成电路和红外线温度电探测器组成的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

6、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 37 页 - - - - - - - - - 集成温度传感器集成温度传感器是利用晶体管PN 结的伏安特性与温度的关系制成的一种固态传感器。它是把PN 结及其辅助电路集成在同一个芯片上，完成温度测量及信号输出功能的专用IC，突出优点是有理想的线性输出，体积小。由于PN 结受耐热性能和特性范围的限制，集成温度传感器只能用来测150以下的温度。集成温度传感器可分为模拟式、逻辑输出和数字式三大类。其中模拟式又分为电压型和电流型两种。1、AD590(输出电流信号 ) AD590是美国 ANALOG D

7、EVICES 公司的单片集成两端感温电流源。是利用PN 结构正向电流与温度变化呈线性关系制成的电流输出型两端温度传感器（热敏器件）。即采用的是硅半导体工艺。随着PC 机和工业自动化的发展，集成温度传感器得到了广泛的应用，几乎渗透了所有的电子系统。例如手提电话一般用一个或多个温度传感器监视电磁组。笔记本电脑可能会用更多个温度传感器检测CPU电池交流适配器和 PCMCIA卡的温度。AD590在使用时不需要线性化或冷端补偿，提供更好的噪声特性，可以与数字系统直接连接等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

8、- - - - - - 第 5 页，共 37 页 - - - - - - - - - AD590的主要特性(1)流过器件的电流( A) 等于器件所处环境的热力学温度( 开尔文 ) 度数： Ir/T=1 式中，Ir 流过器件 (AD590) 的电流，单位为A；T热力学温度，单位为K；(2) AD590的测温范围为 - 55 +150；(3) AD590的电源电压范围为430 V ，可以承受44 V 正向电压和 20 V 反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；(4) 输出电阻为 710 m；(5) 精度高， AD590 在- 55 +150范围内，非线性误差仅为 0.3 。AD590的引脚使用A

9、D590的引脚共有 3 个，其中只用了两个引脚( 即+ -) ，第三个脚可以不用，是接外壳做屏蔽用的。测量温度时把整个器件放到需要测温度的地方。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 37 页 - - - - - - - - - AD590的基本使用方法：其输出电流是以绝对温度零度（-273 ）为基准，每增加 1，它会增加1A 输出电流，因此在室温25时，其输出电流 Iout= （273+25）=298A。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

10、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 37 页 - - - - - - - - - AD590的内部电路图集成温度传感器内部除了PN 节之外，还有恒流源、放大器等集成电路。 PN节一般是由三极管集电极与基极短接而得到，输出电流I 与它所处的热力学温度T 成线性关系，从而实现了温度至电流强度的线性转换。图中晶体管制作在一个半导体单面基片上，因此它们的特性、损耗和发射极面积能够相互匹配。该电路可看作由两个镜像电流源（Q1和 Q9 、Q4和 Q11）构成。镜像电流源减小输入电压变化的影响。应用电路： ( 模拟量输出温度计)

11、AD590的输出电流 I=(273+T) A(T 为摄氏温度 ), 因此测量的电压 V为(273+T) A 10K= (2.73+T/100)V。为了将名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 37 页 - - - - - - - - - 电压量测出来又需使输出电流I 不分流出来 , 使用电压跟随器。由于一般电源供应较多零件之后, 电源是带噪声的, 因此我们使用齐纳二极管作为稳压零件, 再利用可变电阻分压,其输出电压V1 需调整至 2.73V 。 接下来使用差动放大

12、器其输出 Vo为 (100K/10K)(V2-V1)=T/10V 。如果现在为摄氏28 度, 输出电压为2.8V 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 37 页 - - - - - - - - - AD590温度传感器使用原理图AD590数字温度计（自行完成）如P28 利用 AD590温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D 转换，将转换的结果进行温度值变换之后进行监控。2、LM35（输出电压信号）从使用角度来

13、说，热电偶常用于高温测量，铂电阻用于中温测量（摄氏800 度左右），而热敏电阻和半导体温度传感器适合于200 度以下的温度测量， LM35 就是一款半导体温度传感器。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 37 页 - - - - - - - - - LM35是 NS公司（美国国家半导体公司）生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传

14、感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供1/4 的常用的室温精度。LM35系列是精密集成电路温度传感器，它们的输出电压与摄氏温度线性成比例，因而， LM35比按绝对温标校准的线性温度传感器优越的多，LM35系列传感器生产制作时候已经经过校准，输出电压与摄氏度一一对应，使用极为方便。灵敏度为 10.0m/ ，精度在 0.4 0.8 （ - 55150温度范围内），重复性好，输出底阻抗，线性输出和内部精度校准使其与读出或控制电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

15、名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 37 页 - - - - - - - - - LM35的工作指标：?工作电压：直流430V；?工作电流：小于133A ?输出电压： +6V-1.0V ?输出阻抗： 1mA负载时 0.1 ；?精度： 0.5 精度（在 +25时） ；?漏泄电流：小于60A；?比例因数：线性+10.0mV/ ；?非线性值： 1/4 ；?校准方式：直接用摄氏温度校准；?封装：密封TO-46 晶体管封装或塑料TO-92 晶体管封装；?使用温度范围：-55 +150额定范围。引脚介绍： 正电源 Vcc；输出；输出地/ 电源地。名师资料总结 - - -精品资料欢迎

16、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 37 页 - - - - - - - - - LM35 输出模拟电压信号, 计算公式为：内部原理图如下V15 和 V16 是感温元件，这两个三极管的物理结构有着特定的要求， V15 的发射结面积是V16 发射结面积的10 倍。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 37 页 - - - - - - - - - 它们的集电极负载

17、电阻完全一致。如果流过这两个电阻的电流不同， V15 和 V16 的集电极电压也不同，通过 V1V8组成的差分放大器放大，VV1的内阻也变化， 那么流过 Rs的电流也会变化， V+和 V-之间的电压亦会改变，这个电压的变化量也就是随温度而变化的。特性-55 +150额定范围适用于遥控设备工作电压在4v 到 30v 之间功耗底小于60uA 在静止空气中，自热效应底，小于0.08 自热低阻抗输出等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 37 页 - - - - -

18、- - - - 温度传感器 LM35把温度转换成模拟电压信号，经 ADC0804进行模数转换后单片机获得表示温度的数字信号并交由七段数码管显示。按钮开关S1 用于设定温度门限，当被测温度低于设定时， P3.5 将输出高电平启动外设（如压缩机）。3、数字温度传感器DS18B20介绍DS18B20是数字温度传感器，（输出数字序列）型号多种多样，有LTM8877，LTM8874 等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于

19、各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20的主要特性1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0 5.5V ，在寄生电源方式下可由数据线供电2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯3）DS18B20支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内5）温范围55 +125，在 -10 +85时精度为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

20、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 37 页 - - - - - - - - - 0.5 6）可编程的分辨率为912 位，对应的可分辨温度分别为 0.5 、 0.25 、 0.125 和 0.0625 ，可实现高精度测温7）在 9 位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12 位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快8）测量结果直接输出数字温度信号，以 一线总线 串行传送给 CPU ，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20的外形和内部结

21、构DS18B20的外形及管脚排列如图1:图 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 37 页 - - - - - - - - - DS18B20引脚定义：(1)DQ 为数字信号输入 / 输出端；(2)GND 为电源地；(3)VDD 为外接供电电源输入端 （在寄生电源接线方式时接地） 。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。如图 2 所示：图 2： DS18B20 内部结构图

22、DS18B20工作原理DS18B20测温原理如图3 所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器 1。 高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2 的脉冲输入。计数器1 和温度寄存器被预置在 55所对应的一个基数值。计数器1 对低温名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 37 页 - - - - - - - - - 度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1 的预置值减到 0 时，温度寄存器

23、的值将加1，计数器1 的预置将重新被装入，计数器1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图 3 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1 的预置值。图 3：DS18B20测温原理框图DS18B20有 4 个主要的数据部件：（1）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

24、 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。（2）DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 37 页 - - - - - - - - - 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。表 1: DS18B20 温度

25、值格式表这是 12 位转化后得到的12 位数据，存储在18B20 的两个 8 比特的 RAM中，二进制中的前面5 位是符号位，如果测得的温度大于0，这 5位为 0， 只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加1 再乘于 0.0625即可得到实际温度。例如+125的数字输出为07D0H，+25.0625 的数字输出为0191H，-25.0625 的数字输出为FE6FH ，-55 的数字输出为 FC90H 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

26、 - - - - - - 第 19 页，共 37 页 - - - - - - - - - （3）DS18B20 温度传感器的存储器 DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM 和一个非易失性的可电擦除的 EEPRAM, ，后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL和结构寄存器。（4）配置寄存器该字节各位的意义如下：表 2：配置寄存器结构TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 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。在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

27、被设置为12 位）表 3：温度分辨率设置表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 位名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 37 页 - - - - - - - - - 750ms 高速暂存存储器高速暂存存储器由9 个字节组成，其分配如表 5 所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0 和第 1 个字节。单片机可通过单线

28、接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如表1 所示。对应的温度计算：当符号位 S=0 时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。表2 是对应的一部分温度值。第九个字节是冗余检验字节。表 4：DS18B20暂存寄存器分布寄存器内容字节地址温度值低位（LS Byte ）0 温度值高位（MS Byte ）1 高温限值（ TH）2 低温限值（ TL）3 配置寄存器4 保留5 保留6 保留7 CRC 校验值8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

29、- - 第 21 页，共 37 页 - - - - - - - - - 根据 DS18B20的通讯协议， 主机（单片机） 控制 DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送一条ROM 指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主 CPU将数据线下拉500 微秒， 然后释放， 当 DS18B20收到信号后等待1660 微秒左右，后发出60240 微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。表 5：ROM 指令表指 令约 定代码功 能读 ROM 33H 读 DS1820温度传感器 ROM 中的编

30、码（即 64位地址）符合ROM 55H 发出此命令之后， 接着发出 64 位 ROM 编码 ， 访 问 单 总 线 上 与 该 编 码 相 对 应 的DS1820 使 之 作 出 响 应 ， 为 下 一 步 对 该DS1820 的读写作准备。搜索ROM 0FOH 用于确定挂接在同一总线上 DS1820 的个数和识别 64 位 ROM 地址。为操作各器件作好准备。跳过ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 发温度变换命令。适用于单片工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

31、 - - - - - - 第 22 页，共 37 页 - - - - - - - - - 告警搜索命令0ECH 执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。表 6：RAM指令表指 令约 定代码功 能温 度 变换44H 启动 DS1820进行温度转换， 12 位转换时最长为 750ms （9 位为 93.75ms） 。结果存入内部 9 字节 RAM 中。读 暂 存器0BEH 读内部 RAM 中 9 字节的内容写 暂 存器4EH 发出向内部RAM的 3、4 字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。复 制 暂存器48H 将 RAM中第 3 、4 字节的内容复制到EEP

32、ROM 中。重调EEPROM 0B8H 将 EEPROM 中内容恢复到RAM 中的第 3 、4 字节。读 供 电方式0B4H 读 DS1820 的供电 模式 。 寄 生供 电时DS1820 发送“ 0 ”， 外 接 电源 供电DS1820发送“ 1 ”。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 37 页 - - - - - - - - - DS18B20的应用电路DS18B20测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。下面就是DS18B20

33、几个不同应用方式下的测温电路图：1）DS18B20寄生电源供电方式电路图如下面图 4 所示，在寄生电源供电方式下，DS18B20从单线信号线上汲取能量：在信号线DQ处于高电平期间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到来再给寄生电源（电容）充电。图 4 2） DS18B20寄生电源强上拉供电方式电路图改进的寄生电源供电方式如下面图5 所示，为了使DS18B20在动态转换周期中获得足够的电流供应，当进行温度转换或拷贝到 E2存储器操作时，用MOSFET 把 I/O 线直接拉到VCC就可提供足够的电流，在发出任何涉及到拷贝到E2 存储器或启动温度转换的指令后

34、，必须在最多 10S 内把 I/O 线转换到强上拉状态。在强上拉方式下可以解决电流供应不走的问题，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 37 页 - - - - - - - - - 因此也适合于多点测温应用，缺点就是要多占用一根I/O 口线进行强上拉切换。图 5 注意：在图4 和图 5 寄生电源供电方式中，DS18B20的VDD引脚必须接地3）DS18B20 的外部电源供电方式在外部电源供电方式下， DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O 线不需要

35、强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。 注意：在外部供电的方式下，DS18B20的 GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85。图 6 外部供电方式单点测温电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 37 页 - - - - - - - - - 图 7 外部供电方式的多点测温电路图外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路

36、也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。站长推荐大家在开发中使用外部电源供电方式，毕竟比寄生电源方式只多接一根VCC引线。在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC降到 3V 时，依然能够保证温度量精度。温度控制原理图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 37 页 - - - - - - - - - P07P00P00P01P02P03P04P05P06P07P01P02P03P04P05P06P07P00P

37、01P02P03P04P05P06P20P21P22P20P21P22XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A

38、1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1602R210kR310kR410kR510kR610kR710kR810kR910k+5VGND+5V9.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20+5VGNDC120pC220pCRYSTALFREQ=12MHzC310uFGND+5VDS18B20 温度检测及其液晶显示#include /包含单片机寄存器的头文件#include /包含_nop_() 函数定义的头文件unsign

39、ed char code digit10=0123456789; /定义字符数组显示数字unsigned char code Str=Test by DS18B20; /说明显示的是温度unsigned char code Error=Error!Check!; / 说 明没 有 检 测 到DS18B20 unsigned char code Temp=Temp:; /说明显示的是温度unsigned char code Cent=Cent; /温度单位/* 以下是对液晶模块的操作程序*/ sbit RS=P20; /寄存器选择位，将RS位定义为 P2.0 引脚sbit RW=P21; /读写

40、选择位，将RW 位定义为 P2.1 引脚sbit E=P22; /使能信号位，将E位定义为 P2.2 引脚sbit BF=P07; /忙碌标志位，将 BF位定义为 P0.7 引脚名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页，共 37 页 - - - - - - - - - /* 函数功能：延时 1ms (3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒) ，可以认为是 1 毫秒*/ void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i

41、10;i+) for(j=0;j33;j+) ; /* 函数功能：延时若干毫秒入口参数： n */ void delaynms(unsigned char n) unsigned char i; for(i=0;in;i+) delay1ms(); /* 函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值： result 。result=1 ，忙碌 ;result=0，不忙*/ bit BusyTest(void) bit result; RS=0; /根据规定， RS为低电平， RW 为高电平时，可以读状态 RW=1; E=1; /E=1，才允许读写 _nop_(); /空操作 _nop_(); _no

42、p_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 result=BF; /将忙碌标志电平赋给result E=0; /将 E恢复低电平 return result; /* 函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块入口参数： dictate */ void WriteInstruction (unsigned char dictate) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页，共 37 页 - - - - - - - - - while(Bus

43、yTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根据规定，RS和 R/W同时为低电平时， 可以写入指令 RW=0; E=0; /E置低电平 ( 根据表 8-6，写指令时， E 为高脉冲， / 就是让 E从 0 到 1发生正跳变，所以应先置 0 _nop_(); _nop_(); /空操作两个机器周期，给硬件反应时间 P0=dictate; /将数据送入 P0口，即写入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=1; /E置高电平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操

44、作四个机器周期，给硬件反应时间 E=0; /当 E由高电平跳变成低电平时， 液晶模块开始执行命令 /* 函数功能：指定字符显示的实际地址入口参数： x */ void WriteAddress(unsigned char x) WriteInstruction(x|0 x80); /显示位置的确定方法规定为80H+地址码x /* 函数功能：将数据 (字符的标准 ASCII 码) 写入液晶模块入口参数： y( 为字符常量 ) */ void WriteData(unsigned char y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS为高电平， RW 为低电平时，可以写入数据

45、 RW=0; E=0; /E置低电平 ( 根据表 8-6，写指令时， E为高脉冲， / 就是让 E从 0 到 1 发生正跳变，所以应先置 0 P0=y; /将数据送入 P0口，即将数据写入液晶模块名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页，共 37 页 - - - - - - - - - _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=1; /E置高电平 _nop_(); _nop_(); _nop_()

46、; _nop_(); /空操作四个机器周期，给硬件反应时间 E=0; /当 E 由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令 /* 函数功能：对 LCD的显示模式进行初始化设置*/ void LcdInitiate(void) delaynms(15); /延时 15ms ，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间 WriteInstruction(0 x38); /显示模式设置： 162 显示， 57 点阵，8 位数据接口delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应时间 WriteInstruction(0 x38); delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应

47、时间WriteInstruction(0 x38); /连续三次，确保初始化成功delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0 x0c); /显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0 x06); /显示模式设置：光标右移，字符不移delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0 x01); /清屏幕指令，将以前的显示内容清除delaynms(5); /延时 5ms ，给硬件一点反应时间 /* 以下

48、是 DS18B20 的操作程序*/ sbit DQ=P33; unsigned char time; /设置全局变量，专门用于严格延时/* 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页，共 37 页 - - - - - - - - - 函数功能：将 DS18B20 传感器初始化，读取应答信号出口参数： flag */ bit Init_DS18B20(void) bit flag; /储存 DS18B20是否存在的标志， flag=0 ，表示存在；flag=1 ，表示不存

49、在 DQ = 1; /先将数据线拉高 for(time=0;time2;time+) /略微延时约 6 微秒 ; DQ = 0; /再将数据线从高拉低，要求保持480960us for(time=0;time200;time+) /略微延时约 600微秒 ; /以向 DS18B20 发出一持续 480960us的低电平复位脉冲 DQ = 1; /释放数据线（将数据线拉高） for(time=0;time10;time+) ; /延时约 30us（释放总线后需等待1560us让 DS18B20 输出存在脉冲） flag=DQ; /让单片机检测是否输出了存在脉冲（DQ=0表示存在） for(tim

50、e=0;time200;time+) /延时足够长时间，等待存在脉冲输出完毕 ; return (flag); /返回检测成功标志 /* 函数功能：从 DS18B20 读取一个字节数据出口参数： dat */ unsigned char ReadOneChar(void) unsigned char i=0; unsigned char dat; /储存读出的一个字节数据for (i=0;i=1; _nop_(); /等待一个机器周期 DQ = 1; /将数据线 人为拉高, 为单片机检测 DS18B20的输出电平作准备 for(time=0;time2;time+) ; /延时约 6us，使主