PIC16F877单片机DS18B20的温度测试系统设计+电路图+程序(3)

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随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了很大程度的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其突出的是温度传感器技术，该技术在我国已经被广泛应用于工农业生产及百姓日常生活的许多领域中，可以说是已经渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要进行实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量与监控，因此对温度的测量方法和装置的研究就被赋予了重要的意义。

近年来，温度的检测技术在理论上发展比较成熟，但是在实际的测量和测控中如何保证快速的实时的对温度进行采样，确保数据的正确传输，仍然是目前需要解决的问题。

PIC单片机（Peripheral Interface Controller）是一种用来可开发的去控制外围设备的可编程集成电路。由美国Microchip（微星）公司推出的PIC单片机系列产品，首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位，尤其在8位单片机市场，据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发，已有三种(又称三层次)系列多种型号的产品问世，所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。[8]

1.3 研究方案

1.3.1 传感器部分

在温度测量系统中，需要才去措施来解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。本方案采用的DS18B20数字温度芯片测温，输入数字化，便于单片机控制。DS18B20控制器的最大特点是采用了单总线数据传输，只需要一个端口就可以实现数据通讯，，输出信号全数字化，便于直接跟计算机相连接。采用DS18B20测温，可体现出系统芯片化这一大的趋势。由于PIC16F877单片机可携带多个DS18B20，所以多点测量可以轻松实现。[10]

1.3.2 主控制部分

本次设计所采用的是PIC16F877作为主控制器，该控制器软件编程的自由度较大且体积小，安装方便，硬件实现简单，不仅可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机之间完成通讯工作。通过主从分布思路，由上位机和下位机组成组成两级分布式多点温度测量巡回检测系统，实现远程控制。[7]

1.3.3 系统方案

本次设计方案采用的是以PIC16F877单片机作为主控制器，以DS18B20传感器作为温度测量元件，运用分布式通讯思想，针对传统的温度测量系统的测温点少，系统兼容性差等特点。该系统可以用于大规模的多点测量巡回系统，通过一条单总线，采用RS-232串行通讯标准实现数据信号的传输。由下位机（单片机）进行现场温度采集，不仅可以将温度数据通过下位机模块显示，同样也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。

第二章温度传感器DS18B20

DS18B20数字温度计提供9位（二进制）温度读数指示。器件的温度信息经过单线接口送入DS1820或者从DS1820 送出，因此从主机CPU到DS1820写数据，读温度所需要的电源，可以完全由数据线本身来提供，并不需要一个外部电源。因为每一个DS18B20都包含一个唯一的序列号（silicon serial number），因此多个DS18B20可以同时存放在同一条单线总线上。这允许在不同的地方放置温度传感器件。此特性可以应用的地方非常的广泛，比如：HVAC环境监控，建筑物内的温度感应，设备或者机器的温度检测以及过程检测和控制中的温度检测。