「利用zigbee的无线单片机温度计课程设计2」45691.pdf

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1、 目 录 课题背景.1 系统设计 1.2 总体方框图 2 设计方案简述 28B2数字温度传感器 22.1 S18B20 的性能特点 错误!未定义书签。.2.2S8B2的管脚分布 2.3 DS120 的内部结构和工作方式 2.AT952 单片机 2.602 型 LCD 2.4.1 62 型 LCD 的特性 2.4.2 16型CD 的操作控制 2.5 DS1302 模块分析 2.6 zigbe无线发送模块 3.1 温度采集模块.2 单片机控制系统 3 温度和时间显示模块.4 软件设计.41 DS1820 的温度采集程序 34.2、时钟显示子程序 3.5 系统主程序 4 设计结果及分析 4.测试环境

2、及工具 4.2 测试方法和测试结果 5 总结 附录一 系统总电路图 附录二 实验结果测试图 附录三 系统源代码 摘 要 本次单片机课程设计本人设计了智能数字温度计，其功能主要有,可以测试温度,精确到小数点后三位；其次还附加了时钟功能，其可以显示秒到年的具体时间；并且本人还利用了 zbee 无线传输模块,将采集到的温度值无线发送到电脑上。具体设计在下面详细分析。关键词:温度计；ds18b20,zigbe模块,ds302，8c52 1 课题背景 1.系统设计 本课程设计的任务是设计一个数字温度计。由于在生产生活中都有很多领域需要测量温度,所以温度计的好坏即测量灵敏度，测温范围，稳定度以及实用性和适

3、用性就显得尤为重要。传统温度计通常利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据，因此这种方法无论从设计原理还是视觉读数都有很大的误差。本次课程设计以S8B20 作为数字温度传感器，其具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，可以大大提高测量温度的精度，并且该设计还具备了无线传输功能,采集到的温度可实时地传送到电脑，有利于对温度设备的远程监控,和远程控制,这是未来智能设备（包括智能家居)的发展方向。1.2 总体方框图 现将系统模块总体设计框图列于下图 1 中:图 1 总体设计方框图 2 设计方案简述 2.1数字温度计设计方案论证 2.1方案一 由于本设计是

4、测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温 度变化的电压或电流采集过来，进行A/转换后，就可以用单片机进行数据的处理,在显示 电路上，就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D 转换电路，其中还涉及到电阻 与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的 影响出现较大的偏差。.1.2 方案二 单 片 机 控 制 系 统 LCD 显示模块 温 度 采 集模块 复位电路 晶振电路 按 键 控 制电路 过温报警 读取 ds1302 时钟 Zigbee 无线发送温度到电脑 进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中，大多都是使用传感器,所以这

5、是非常 容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器,可以很容易直接读取被测 温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统 的再扩展，满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二,电路比较简单,费用较低，可靠性高，软件设 计也比较简单，故采用了方案二。.S18B2数字温度传感器 8B温度传感器是美国LLAS 半导体公司生产的 DS8B0 型单线智能温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9-12 位的数字值读数方式。可广泛用于工业

6、、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小,接口方便，传输距离远等特点。2.2.DS1B0 的性能特点 DS1B2从功能和技术的角度来说有以下性能特点：采用单总线专用技术，既可通过串行口线,也可通过其它 I/口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9 位二进制数,含符号位）测温范围为-55至+125,测量分辨率最小为.0625 内含位经过激光修正的只读存储器 RO 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 适配各种单片机或系统机 测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给 C

7、PU，同时可传送RC 校验码,具有极强的抗干扰纠错能力 用户可分别设定各路温度的上、下限 适应电压范围宽，5V,在寄生电源方式下可由数据线供电 2.2 D18B20 的管脚分布 独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电,电压范围为 3.0 V 至.5 无需备用电源 测量温度范围为-55至+12，华氏相当于是-0至+8范围内精度为05。其引脚排列见图和表 1。序号 名称 引脚功能描述 1 2 3 图 DS18B20 的管脚分布图 表 1 S1B20 的管脚分布说明 2.D1B0 的内部结构和工作方式 S182主要包括寄生电源、温度传感

8、器、6位激光OM 单线接口、存放中间数据的高速暂存器(内含便笺式 RA),用于存储用户设定的温度上下限值的和 TL触发器存储与控制逻辑、位循环冗余校验码（RC）发生器等七部分内部,其内部结构框图如图 3 所示。图 3 S1820 内部结构 64 位 RM 的结构开始 8 位是产品类型的编号,接着是每个器件的惟一的序号，共有8 位，最后位是前面 56 位的 CRC 检验码。温度报警触发器 T和,可通过软 Vcc 可选择的cc 引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。2 DQ 数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3 GND 地信号。C64 位 ROM 和 单 线 接 口 高速缓存 存储器与控制温度传感器 高 温 触 发 器低温触发器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 发生器 Vdd