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1、温度传感器实训报告实训报告课 程：信号检测与技术专 业：应用电子技术班 级：应电 1131 班小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱指导老师：宋晓虹老师2013 年 4 月 23 日一、实训目的了解 18b20 温度传感器的基本原理与应用2、实训过程1、电路实现功能：由电脑 USB 接口供电，也可外接 6V16V 的直流电源。通过温度传感器18B20 作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为封装AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。温度显示（和控制）的范围为：-55C 到 125C 之间，精度为 1C，也就是显示整数。如果你设定报警的温度为 20C，则当环

2、境温度达到 21C 时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。如果你不需要对温度控制（报警） ，可以将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将 18B20 用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。.电路的构成该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。.电路原理图RST1 P3.0(RXD)2P3.1(TXD)3 XTAL24XTAL15 P3.2(INT0)6P3.3(INT1)7 P3.4(T0)8P3.5(T1)9 GND10 P3.7 11P1.0 12P1.113P1.2 14P1.3 15P1.416P1.5 17P1.6 18P1.719VCC 2

3、0IC1AT89C2051C230PC130P JZ12M R110K +C310UFVCCAN3AN2AN1R34.7KR44.7KR24.7KP1P2P3P1P2P3Q18550VCCJDQLED3 R52KV11N4148R64.7KVCCP3.7P3.7Q28550Q38550Q485501234J3USB+C4470UFC5104vccA1B2C3D4E5F6G7DP8P19P210P3118.8.8.LED2LED-3R7R13R8R9R11R10R12220*7D1D2D3D4D5D6D7D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7123J1IN 1GND2OUT 3IC3L7805

4、12J2c 3d 4e 5f 6g7com9a 1b 10 LED1R14470VCC3I/O2GND1IC2DS18B20.电路仿真图五、元件清单及功能介绍名称 规格 编号 主要功能或作用按钮 6X6X5 AN1、AN2、AN3 调节报警温度的值电容 30P C1、C2 单片机时钟振荡电容 10UF C3 单片机复位电容 470UF C4 电源滤波电容 104 C5 电源滤波单片机（20P 座） AT89C2051 IC1 CPU温度传感器 DS18B20 IC2 温度传感器稳压块 L7805 IC3 电路工作于+5V接线座 3P5.0 J1 外电路控制接线座接线座 2P5.0 J2 外接电

5、源接线USB 电源插座 USB J3 电脑供电插座晶体 12M JZ 单片机时钟振荡一位共阳数码管 0.56 LED1 摄氏温度符号显示三位共阳数码管 0.56 LED2 温度值显示发光二极管 3MM LED3 报警发光指示兼 Q1 偏置三极管 8550 Q1、Q2、Q3、Q4 Q1：报警时驱动继电器；Q2Q3Q4：数码管驱动电阻 10K R1 单片机复位电阻 220 和 470 R7R13 和 R14 数码管限流，其中 R14=470电阻 4.7K R2、R3、R4、R6 三极管基极和温度传感器偏置电阻 2K R5 三极管 Q1 基极偏置二极管 1N4148 V1 续流，保护 Q1跳线 X1

6、、X2 用元件引脚连继电器 5V2A JDQ 温度达到报警值时触点动作PCB 板 73MMX85MMUSB 电源线 连接电脑 USB 口6、程序：/*-温度控制器 V1.5显示为三个共阳极 LED温度传感器用单总线 DS18B20CPU 为 2051，四个按键，分别为 UP，DOWN ，SET温度调节上限为 125 度，下限为-55 度只能用于单只 18B20-*/#include #include #define Key_UP P3_0 /上调温度#define Key_DOWN P3_1 /下调温度#define Key_SET P1_7 /设定键（温度设定，长按开电源）#define R

7、elayOutPort P3_5 /继电器输出#define LEDPort P1 /LED 控制口#define LEDOneC P3_2 /LED DS1 控制（百位）#define LEDTwoC P3_3 /LED DS2 控制（十位）#define LEDThreeC P3_4 /LED DS3 控制（个位）#define TMPort P3_7 /DS1820 DataPortunsigned char code LEDDis=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF; /0-9 的 LED笔划,0xFF

8、 为空,0xF7 为负号static unsigned char bdata StateREG; /可位寻址的状态寄存器sbit DS1820ON = StateREG0; /DS1820 是否存在sbit SetTF = StateREG1; /是否是在温度设置状态sbit KeySETDown = StateREG2; /是否已按过 SET 键标识sbit PowTF = StateREG3; /电源电源标识sbit KeyTF = StateREG4; /键盘是否允许/sbit KeySETDowning = StateREG5; /SET 是否正在按下static unsigned c

9、har bdata TLV _at_ 0x0029; /温度变量高低位static unsigned char bdata THV _at_ 0x0028;static signed char TMV; /转换后的温度值static unsigned char KeyV,TempKeyV; /键值static signed char TMRomV _at_ 0x0027; /高温限制static signed char TMSetV _at_ 0x0026; /温度设定值static unsigned char KSDNum; /SET 键连按时的采集次数static unsigned cha

10、r IntNum,IntNum2,IntNum3; /中断发生次数，IntNum 用于 SET 长按检测，IntNum2 用于设定状态时 LED 闪烁static signed char LED_One,LED_Two,LED_Three; /LED 的显示位 LED_One 为十位，LED_Two 为个位static unsigned char Sign; /负号标识void main(void)void InitDS1820(void); /定义函数void ROMDS1820(void);void TMVDS1820(void);void TMRDS1820(void);void TMW

11、DS1820(void);void TMREDS1820(void);void TMERDS1820(void);void ReadDS1820(void);void WriteDS1820(void);void Delay_510(void);void Delay_110(void);void Delay_10ms(void);void Delay_4s(void);void V2ToV(void);StateREG = 0; /初始化变量SetTF = 1;PowTF = 1; /关电源THV = 0;TLV = 0;TMV = 0;KeyV = 0;TempKeyV = 0;KSDNum

12、 = 0;IntNum = 0;IntNum2 = 0;IntNum3 = 0;LED_One = 0;LED_Two = 0;InitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMERDS1820(); /E2PRAM 中温度上限值调入 RAMInitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMRDS1820(); /读出温度指令ReadDS1820(); /读出温度值和上限值TMSetV = TMRomV; /拷贝保存在 DS18B20ROM 里的上限值到 TMSetVEA = 1; /允许 CPU 中断ET0 = 1; /定时器 0

13、中断打开TMOD = 0x1; /设定时器 0 为模式 1，16 位模式TH0=0xB1;TL0=0xDF; /设定时值为 20000us（20ms）TR0 = 1; /开始定时while(1);/定时器 0 中断外理中键扫描和显示void KeyAndDis_Time0(void) interrupt 1 using 2TH0=0xB1;TL0=0xDF; /设定时值为 20000us（20ms)LEDPort = 0xFF;if (!Key_UP)KeyV = 1;if (!Key_DOWN)KeyV = 2;if (!Key_SET)KeyV = 3;/KeySETDowning = 0

14、; /清除if (KeyV != 0) /有键按下Delay_10ms(); /延时防抖 按下 10ms 再测if (!Key_UP)TempKeyV = 1;if (!Key_DOWN)TempKeyV = 2;if (!Key_SET)TempKeyV = 3;if (KeyV = TempKeyV) /两次值相等为确定接下了键if (KeyV = 3) /按下 SET 键，如在 SET 状态就退出，否则进入/KeySETDowning = 1; /表明 SET 正在按下PowTF = 0; /电源标识开if (!KeyTF)if (SetTF)SetTF = 0; /标识位标识退出设定I

15、nitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMWDS1820(); /写温度上限指令WriteDS1820(); /写温度上限到 DS18B20ROMWriteDS1820(); /写温度上限到 DS18B20ROMWriteDS1820(); /写温度上限到 DS18B20ROMInitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMREDS1820(); /温度上限值 COPY 回 E2PRAMelseSetTF = 1;if (!KeySETDown) /没有第一次按下 SET 时，KeySETDown 标识置 1KeySETDow

16、n = 1;elseKSDNum = KSDNum + 1; /前一秒内有按过 SET 则开始计数if (SetTF) /在 SET 状态下if (KeyV = 1) /上调温度if (KeyV = 2) /下调温度if (TMSetV = 125)TMSetV = 125;if (!KeyTF) /当键盘处于可用时，锁定if (KeySETDown) /在 2 秒内按下了 SET 则计中断发生次数用于长按 SET 时计时用IntNum = IntNum + 1; if (IntNum 55) /中断发生了 55 次时（大约 1.2 秒）75 为 1.5 秒左右IntNum = 0;KeySE

17、TDown = 0;if (KSDNum = 55) /如一直长按了 SET1.2 秒左右RelayOutPort = 1; /关闭继电器输出PowTF = 1; /电源标识关LEDOneC = 0;LEDTwoC = 0;LEDThreeC = 0;LEDPort = 0xBF; /显示“-“Delay_4s(); /延时LEDOneC = 1;LEDTwoC = 1; /关显示LEDThreeC = 1;Delay_4s();IntNum = 0;IntNum2 = 0;IntNum3 = 0;KSDNum = 0;KeyV = 0;TempKeyV = 0; /清空变量准备下次键扫描if

18、 (!PowTF)InitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMVDS1820(); /温度转换指令Delay_510();Delay_510(); /延时等待转换完成InitDS1820(); /初始化ROMDS1820(); /跳过 ROMTMRDS1820(); /读出温度指令ReadDS1820(); /读出温度值V2ToV(); /转换显示值if (TMV TMSetV) /根据采集到的温度值控制继电器RelayOutPort = 0;elseRelayOutPort = 1;if (SetTF) IntNum2 = IntNum2 + 1; /用于

19、闪烁计数if (IntNum2 50 ) IntNum2 = 0;if (KeyTF) IntNum3 = IntNum3 + 1; /用于防止按键连按if (IntNum3 25) IntNum3 = 0;KeyTF = 0;if (SetTF) THV = THV 7; /取符号elseSign = TMV 7;if (Sign)if (SetTF | !Key_SET)LED_One = (TMSetV-1) / 100; /SET 状态下显示设定值LED_Two = (TMSetV-1) - LED_One * 100)/10;LED_Three = (TMSetV-1) - LED_

20、One * 100 - LED_Two * 10;elseLED_One = (TMV) / 100; /转换百位值LED_Two = (TMV) - LED_One * 100)/10;LED_Three = (TMV) - LED_One * 100 - LED_Two * 10;else if (SetTF | !Key_SET)LED_One = (TMSetV) / 100; /SET 状态下显示设定值LED_Two = (TMSetV - LED_One * 100)/10;LED_Three = TMSetV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;else

21、LED_One = (TMV) / 100; /转换百位值LED_Two = (TMV - LED_One * 100)/10;LED_Three = TMV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;/转 LED 字段if (LED_One) /超过百时十位的处理LED_Two = LEDDisLED_Two;elseif (LED_Two = 0)LED_Two = LEDDis10;elseLED_Two = LEDDisLED_Two;if (Sign)LED_One = LEDDis11;elseif (LED_One = 0)LED_One = LEDDis10

22、;elseLED_One = LEDDisLED_One;LED_Three = LEDDisLED_Three;void InitDS1820(void) /初始化 DS1820TMPort = 1; /拉高 TMPort_nop_(); /保持一个周期TMPort = 0; /拉低 TMPortDelay_510(); /延时 DS1820 复位时间要 500us 的低电平TMPort = 1; /拉高 TMPort_nop_(); /保持 _nop_();_nop_();Delay_110(); /延时 110us 等待 DS1820 回应if (!TMPort) /回应信号为低电平DS

23、1820ON = 1;elseDS1820ON = 0;Delay_110(); /延时Delay_110();TMPort = 1; /拉高 TMPortvoid ROMDS1820(void) /跳过 ROM 匹配#pragma asmMOV A,#0CCHMOV R2,#8CLR CWR1:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR1SETB P3_7#pragma endasmvoid TMVDS1820(void) /温度转换指令#pragma asmMOV A,

24、#44HMOV R2,#8CLR CWR2:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR2SETB P3_7#pragma endasmvoid TMRDS1820(void) /读出温度指令#pragma asmMOV A,#0BEHMOV R2,#8CLR CWR3:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR3SETB P3_7#pragma enda

25、smvoid TMWDS1820(void) /写入温度限制指令#pragma asmMOV A,#04EHMOV R2,#8CLR CWR13:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR13SETB P3_7#pragma endasmvoid TMREDS1820(void) /COPY RAM to E2PRAM#pragma asmMOV A,#48HMOV R2,#8CLR CWR33:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7

26、,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR33SETB P3_7#pragma endasmvoid TMERDS1820(void) /COPY E2PRAM to RAM#pragma asmMOV A,#0B8HMOV R2,#8CLR CWR43:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR43SETB P3_7#pragma endasmvoid WriteDS1820(void) /写入温度限制值#pragma asmM

27、OV A,26H /发出 4EH 写 ROM 指令后连发两个字节分别为上下限MOV R2,#8CLR CWR23:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR23SETB P3_7 #pragma endasmvoid ReadDS1820(void) /读出温度值#pragma asmMOV R4,#3 ; 将温度高位和低位，高温限制位从 DS18B20 中读出MOV R1,#29H ; 低位存入 29H(TEMPER_L),高位存入 28H(TEMPER_H)，高温限制位

28、存入27H(TMRomV)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB P3_7NOPNOPCLR P3_7NOPNOPNOPSETB P3_7MOV R3,#09RE10: DJNZ R3,RE10MOV C,P3_7MOV R3,#23RE20: DJNZ R3,RE20RRC ADJNZ R2,RE01MOV R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00#pragma endasmvoid Delay_510(void) /延时 510 微秒#pragma asmMOV R0,#7DHMOV R1,#02HTSR1:DJNZ R0,TSR1MOV R0,#7DHDJNZ R1

29、,TSR1#pragma endasmvoid Delay_110(void) /延时 110 微秒#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#02HTSR2:DJNZ R0,TSR2MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR2#pragma endasmvoid Delay_10ms(void) /延时 10ms#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#0C8HTSR3:DJNZ R0,TSR3MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR3#pragma endasmvoid Delay_4s(void) /延时 4s#pragma asmMOV R2,#28HTSR5:MOV R0,#0FAHMOV R1,#0C8HTSR4:DJNZ R0,TSR4MOV R0,#0FAHDJNZ R1,TSR4DJNZ R2,TSR5#pragma endasm7、心得体会通过在这次的温度传感器的实训。我们小组的在这三周时间里，养成了良好的合作氛围，知道了温度传感器的原理跟基本构造，也感受到了团队合作的重要性。特别是我们组长，起到了良好的带头作用。在制作过程中出现了很多的问题，包括温度传感器无效果，数码管无反应。但通过我们及时讨论，老师的帮助，最后还是成功了。