D S18B20温度传感器
流程图
温度子程序
（1）先将数据线置高电平“1”。 （2）延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点） （3）数据线拉到低电平“0”。 （4）延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。 （5）数据线拉到高电平“1”。 （6）延时等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。 （7）若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。 （8）将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
（1）数据线先置低电平“0”。 （2）延时确定的时间为15微秒。 （3）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。 （4）延时时间为45微秒。 （5）将数据线拉到高电平。 （6）重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。（7）最后将数据线拉高。 DS18B20的写操作时序图如图
DS18B20的读操作 （1）将数据线拉高“1”。 （2）延时2微秒。 （3）将数据线拉低“0”。 （4）延时15微秒。 （5）将数据线拉高“1”。 （6）延时15微秒。 （7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。 （8）延时30微秒。DS18B20的读操作时序图如图所示。
DS18B20的Protues仿真图 源程序代码： #include "reg51.h" #include "intrins.h" // 此头文件中有空操作语句NOP 几个微秒的延时可以用NOP 语句，但本人没用NOP，直接用了I++来延时 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37, 0x38,0x39}; sbit ds18b20_io=P2^0; //单片机与DS18B20的连接口 sbit lcdrs=P2^6; //1602与单片机的接口 sbit lcden=P2^7;
智能温度传感器DS18B20及其应用 作者：张军， ZHANG Jun 作者单位：山西冶金技师学院,山西太原,030003 刊名： 仪表技术 英文刊名：INSTRUMENTATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010(4) 被引用次数：8次 参考文献(4条) 1.马家成;孙玉德;张颖MCS-51单片机原理与接口技术 1998 2.张萍基于数字温度计DS18B20的温度测量仪的开发[期刊论文]-自动化仪表 2007(06) 3.金伟正单线数字温度传感器的原理与应用[期刊论文]-电子技术应用 2000(06) 4.赵海兰;赵祥伟智能温度传感器DS18B20的原理及应用[期刊论文]-现代电子技术 2003(14) 本文读者也读过(2条) 1.韩志军.刘新民.HAN Zhi-jun.LIU Xin-min数字温度传感器DS18B20及其应用[期刊论文]-南京工程学院学报（自然科学版）2003,1(1) 2.刘华东.LIU Hua-dong串行温度传感器DS18B20的应用[期刊论文]-湖北职业技术学院学报2010,13(4) 引证文献(15条) 1.李建海.刘迪.王冬梅电池温度智能监测系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2011(16) 2.张嘉斌.毕艳梅MDX61B驱动变频器在核电站燃料转运装置中的应用[期刊论文]-电脑知识与技术 2012(22) 3.孙云翔.刘永刚浅谈变电站热点温度监测预警工作的信息化建设[期刊论文]-企业技术开发（学术版） 2012(7) 4.林峰宝浅析智能压力变送器[期刊论文]-才智 2012(3) 5.王毅.万英.陈承格数字式温度测量系统的设计[期刊论文]-福建师范大学学报（自然科学版） 2012(1) 6.沈燕.高晓蓉.李金龙超声车距预警系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2012(13) 7.张准.陈良旭.韦中超基于单片机与计算机串口的温度实时监控系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2012(16) 8.刘玉洁DS18B20温度测量电路的设计与仿真[期刊论文]-数字技术与应用 2011(4) 9.马将.邓学勇.邓毅.杨威变电站重点部位温度监测系统设计[期刊论文]-宜宾学院学报 2011(12) 10.李战胜.李智.秦岭基于SPCE061A的矿山锅炉水温监测系统设计[期刊论文]-工矿自动化 2010(9) 11.管晓博基于SPCE061A单片机的超声波测距系统的设计[期刊论文]-计算机与现代化 2012(7) 12.张婧婧.达新民.郭斌基于TMS320VC5402的温控系统的设计[期刊论文]-计算机与现代化 2011(3) 13.金晓龙.郭斌.孟小艳基于SPCE061A温室温湿度监测系统的设计及实现[期刊论文]-计算机与现代化 2012(9) 14.钟珊.尹斌基矛Proteus的温度测控系统仿真研究[期刊论文]-电子设计工程 2011(24) 15.张江印基于单片机的多点测温系统[期刊论文]-实验室研究与探索 2012(10) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/7618902746.html,/Periodical_ybjs201004023.aspx
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。
实验二（2）温度传感器实验 实验时间 实验编号 无 同组同学 邓奡 一、实验目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、实验原理 1、热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的，其形成的闭合回路叫做热电回路，当两端处于不同温度时回路产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 试验中使用两种热电偶：镍铬—镍硅（K 分度）、镍铬—铜镍（E 分度）。图所示为热电偶的工作原理，图中：T 为热端，0T 为冷端，热电势为 )()(0T E T E E AB AB t -=。
热电偶冷端温度不为0℃时（下式中的1T ），需对所测热电势进行修正，修正公式为：),(),(),(0110T T E T T E T T E +=,即： 实际电动势+测量所得电动势+温度修正电势 对热电偶进行标定时，以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶。 2、铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在C 650T C 0?≤≤?时， )1(20BT AT R R T ++=, 式中：T R ——铂热电阻在T ℃时的电阻值 0R ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A ——系数（=C ??/103.96847-31） B ——系数（=C ??/105.847--71） 3、PN 结温敏二极管
半导体PN 结具有良好的温度线性，PN 结特性表达公式为： γln be e kT U = ?， 式中，γ为与PN 结结构相关的常数； k 为波尔兹曼常数，K J /1038.1k 23-?=； e 为电子电荷量，C 1910602.1e -?=； T 为被测物体的热力学温度（K ）。 当一个PN 结制成后，当其正向电流保持不变时，PN 结正向压降随温度的变化近似于线性，大约以2mV/℃的斜率随温度下降，利用PN 结的这一特性可以进行温度的测量。 4、热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件，灵敏度高，可以测量小于℃的温差变化。 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 和在某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR 。 实验中使用NTC ，热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律，为： )11(00 e T T B t R R -=。式中： T 为被测温度（K)，16.273t +=T 0T 为参考温度（K),16.27300+=t T T R 为温度T 时热敏电阻的阻值 0R 为温度0T 时热敏电阻的阻值
成都理工大学工程 技术学院 单片机课程设计报告 数字温度计设计
摘要 在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，作为自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本文设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。 关键词：单片机，数字控制，数码管显示，温度计，DS18B20，AT89S52。
目录 1概述 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计原理 (4) 1.3设计难点 (4) 2 系统总体方案及硬件设计...................................................... 错误！未定义书签。 2.1数字温度计设计方案论证 (4) 2.2.1 主控制器 (5) 2.4 系统整体硬件电路设计 (7) 3系统软件设计 (8) 3.1初始化程序 (8) 3.2读出温度子程序 (9) 3.3读、写时序子程序 (10) 3.4 温度处理子程序 (11) 3.5 显示程序 (12) 4 Proteus软件仿真 (13) 5硬件实物 (14) 6课程设计体会 (15) 附录1： (14) 附录2: (21)
1概述 1.1设计目的 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。 1.2设计原理 本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED采用三位一体共阳的数码管。 1.3设计难点此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 由于本设计是测温电路，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/D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，感温电路比较麻烦。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，就可以满足设计要求。 2.2总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，用3位共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
最近天气热了，想要是做个能显示温度的小设备就好了， 于是想到DIY 个电子温度计， 网上找了很多资料，结合自己的材料，设计了这个用单片机控制的实时电子温度计。 作为单 片机小虾的我做这个用了 2天时间，当然是下班后，做工不行见谅了。 主要元件用到了单片机 STC89C54RD+ , DB18B20温度传感器，4为共阳数码管， PNPS8550三极管等。 先上原理图： 洞洞板布局图: 然后就是实物图了: 函8D P3 iW 、 E E FJ T I RF D51*BZ0渥度澈码管显示 F7 Dl'AI>D li'A￡> I 2、心 PDRM, 杖心P0WAD7 Pl I^TO 洋心EI^AJ D FLSAH
附上源程序：程序是别人写的，我只是自己 修改了下，先谢谢原程序者的无私奉献。 #include"reg52.h” #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ=P3A 4; 〃温度数据口 sbit wx1=P2A0； sbit wx2=P2A1； sbit wx3=P2A2; sbit wx4=P2A3; unsigned int temp, temp1,temp2, xs; //位选1 //位选2 //位选3 //位选4
uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6}; /****** 延时程序 *******/ void delay1(unsigned int m) { unsigned int i,j; for(i=m;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void delay(unsigned int m) { while(m--); } /***********ds18b20 uchar ReadOneChar() { unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { 读一个字节 **************/ void Init_DS18B20() { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ 复位 delay(8); 〃稍做延时 DQ = 0; 〃单片机将 ds18b20通信端口 DQ 拉低 delay(80); //精确延时大于480us DQ = 1; delay(4); x=DQ; delay(20); } 〃拉高总线 //稍做延时后如果x=0则初始化成功 x=1 则初始化失败 〃共阳数码管 〃温度延时程序
第14课电子温度计——温度传感器 【教材分析】 本课的教学内容主要分为两大部分：首先是温度传感器及其应用，以多功能电子钟还能显示温度为切入点，进而认识温度传感器及其典型应用。其次简单介绍湿度传感器及相对湿度数据，了解日常生活中各类环境适宜的相对湿度数据范围。本课的重点是温度传感器及其应用。 【学情分析】 学生对温度的认识具有一定的生活经验，对冰箱、电子体温计等装有温度传感器的产品有所体验，但对温度传感器本身比较陌生。 【教学目标与要求】 1. 知识与技能 （1）了解温度的概念及温度计的原理，认识温度传感器，了解其应用； （2）设计制作温度测量表格； （3）动手搭建创作出外形新颖、方便实用的温度计。 2. 过程与方法 （1）通过教师提出的问题，理解温度计的原理，了解温度传感器及其应用； （2）连接电子模块，完成温度计的制作，设计制作温度测量表格； （3）应用比特造型模块，创意设计出造型各异的温度计外形； （4）围绕作品的创意，用途等方面进行说明和展示（5W+1H）。 3. 情感、态度与价值观 （1）温度计外形的设计，培养发散思维，提高创新能力，审美能力； （2）通过模块的组建、拼装，培养动手能力； （3）小组为单位的学习过程，提高团队意识，培养人际交往和沟通能力； （4）作品的描述展示，设计理念和功能说明，培养演讲演示能力，提高自信心。 4. 行为与创新 勇于反思、敢于突破，在实验中打破常规。 【教学重点与难点】 重点：发挥想象力和创造力，团队合作，设计温度计外形，组建模块，完成
温度计的制作。 难点：设计制作漂亮且实用的作品。 【教学方法与手段】 分析法：学生通过观察、思考和交流分析来解惑、释疑。 验证法：在验证对比中发现问题并寻找背后原因。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】 PPT课件，图片，比特造型模块，比特电子模块。 【教学过程】 一、话题导入，响指一声，顺利揭题 师：老师想知道教室现在的温度，你们有没有办法？ 生答：可以使用温度计。 师：老师这里正好有一个温度计，请同学来帮我读一读。你能说完整吗？（学生纠正其温度完整性：一定要读成多少摄氏度） 师：谢谢你，帮助顾老师解决了一个问题，那么你刚才读出的温度能代表我们江阴的气温吗？可以代表今天一天的气温吗？ 生答。 师：是啊，一般情况下，我们都是使用这样的温度计来测量温度的。而温度计从古到今也经历了不同的发展历程（屏显各个不同时期的温度计）。如今有越来越高级的温度计出现在我们的生活中。看！现在我请一位同学来给我们做个实验。（拍手或打个响指）看，有没有奇迹发生了？那么这个数据代表了什么？ 生答。 师：我们只要一拍手、一打响指就可以显示教室内的温度，你们说它听话吗？ 师：（揭题）今天就来学习制作听话的数字温度计（板书）。 【设计意图】开门见山地引入气温的话题，让同学们看温度计上的读数来温故有关温度的科学知识。响指一声，引出今天所要学习的知识：听话的数字温度计。其中我强调了温度表述的完整性，这种科学性的表述是一贯而之的。在揭题之前，渲染了“见证奇迹”氛围，激起了学生的学习兴趣。
温度传感器课程设计报告 专业：电气化___________________ 年级：13-2 学院：机电院 姓名：崔海艳 ______________ 学号：8021209235 目录 1弓I言................................................................... ..3
2设计要求................................................................. ..3 3工作原理................................................................. ..3 4 方案设计 ................................................................ ..4 5单元电路的设计和元器件的选择.............................................. ..6 5.1微控制器模块........................................................... .6 5.2温度采集模块...................................................... .. (7) 5.3报警模块.......................................................... .. (9) 5.4 温度显示模块..................................................... .. (9) 5.5其它外围电路........................................................ (10) 6 电源模块 (12) 7程序设计 (13) 7.1流程图............................................................... (13) 7.2程序分析............................................................. ..16 8.实例测试 (18) 总结.................................................................... ..18 参考文献................................................................ ..19
O 引言 20世纪60年代以来，数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)伴随着计算机和通信技术得到飞速发展，应用领域也越来越广泛。在温度控制方面，尤其是固体激光器的温度控制，受其工作环境和条件的影响，温度的精度要求比较严格，之前国内外关于温度控制基本上都采用温度敏感电阻来测量温度，然后用风冷或者水冷方式来达到温度控制效果，精度不够且体积大。本文基于DSP 芯片TMS320F2812与数字温度传感器DSl8B20设计出一个温度测量系统，根据测量所得的温度与设定的参量，并利用模糊PID算法计算出控制量，利用该控制量调节由DSP事件管理器产生PWM波的占空比，并作用于半导体制冷器，以达到温度控制效果，实现控制精度高，体积小的温度控制系统。 l 系统硬件组成 1．1 DSl8820功能结构与使用 DSl8820是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚T0-92小体积封装形式；温度测量范围为-55～+125℃；可编程为9～12位A／D转换精度，测温分辨率可达0．0625℃；CPU只需一根埠线就能与诸多DSl8B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DSl8B20非常适合用于远距离多点温度检测系统中。 DSl8B20的管脚排列如图1所示。DQ为数字信号输入／输出端；GND为接地；VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。DS-l8B20中的温度传感器可完成对温度的测量，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以O．0625℃／LSB形式表达，其中S为符号位。例如+125℃的数字输出为07DOH，+25．0625℃的数字输出为0191H，-25．0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。 1．2 DSP介绍 这里所用DSP为TMS320F2812，它是美国TI公司新推出的低价位、高性能的16位定点DSP，是专为控制应用系统而设计的，其主频可达150 MHz，本系统中所用晶振为45 MHz，片内集成了外围设备接口，主要起控制和计算作用。 1．3 半导体制冷器简介
第4章系统程序的设计 4.1 系统设计内容 系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、测量序列号子程序、显示数据刷新子程序等。 4.1.1主程序 主程序主要功能是负责温度的实时显示、读出处理DS18B20的测量温度值。主程序流程图如图4-1所示： 开始 初始化 调用显示子程序 读取并显示序列号 显示当前四路 温度 图4-1 主程序流程图 4.1.2读出温度子程序 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节。在读出时须进行CRC 校验，校验有错时不进行温度数据的改写。 读出温度子程序流程图如图4-2所示：
图4-2 读出温度子程序流程图 4.1.3 温度转换命令子程序 温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辨率时，转换时间约为750ms 。在本程序设计中，采用1s 显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如图4-3所示： 图4-3 温度转换命令子程序流程图 4.1.4计算温度子程序 计算温度子程序将RAM 中读取值进行BCD 码的转换运算，并进行温度值正负的判定。计算温度子程序流程图如图4-4所示： 发DS18B20复位命 发跳过ROM 命令 发温度转换开始命令 结束 开始 复位DS18B20 发跳过ROM 命令 发出温度转换命 转换完毕 复位DS18B20 发匹配ROM 命令 发1个DS18B20序列 读温度值 存入储存器 指向下一个 延时 N Y
图4-4 计算温度子程序流程图 4.1.5 温度数据的计算处理方法 从DS18B20读取出的二进制值必须转换成十进制值，才能用于字符的显示。DS18B20的转换精度为9～12位，为了提高精度采用12位。在采用12位转换精度时，温度寄存器里的值是以0.0625为步进的，即温度值为寄存器里的二进制值乘以0.0625，就是实际的十进制温度值。 通过观察表4-1可以发现，一个十进制与二进制间有很明显的关系，就是把二进制的高字节的低半字节和低字节的高半字节组成一字节，这个字节的二进制化为十进制后，就是温度值的百、十、个位字节，所以二进制值范围是0～F ，转换成十进制小数就是0.0625的倍数（0～15倍）。这样需要4位的数码管来表示小数部分。实际应用不必这么高的精度，采用1位数码管来显示小数，可以精确到0.1℃。 开始 温度零下？ 温度值取补码置 “-”标志位 计算小数位温度BCD 值 计算小数位温计算小数位 结束 置“+”标志 N Y
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类
实验五温度传感器特性试验 5.1、 Cu50温度传感器的温度特性实验 一、实验目的：了解Cu50温度传感器的特性与应用。 二、基本原理：在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，一般采用铜电阻，可用来测量-50oC~+150oC的温度。铜电阻有下列优点： 2在上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系 R t = R (1+at) 4电阻温度系数高，a = 4.25~4.28×10-3/oC 6容易提纯，价格便宜 三、需用器件与单元：K型热电偶、Cu50热电阻、YL系列温度测量控制仪、直流电源±15V、温度传感器实验模块、数显单元（主控台电压表）、万用表。 四、实验步骤： 1、差动电路调零 将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调 零。具体方法是把R 5和R 6 的两个输入点短接并接地，然后调节Rw 2 使V 01 的输出电压 为零，再调节Rw 3，使V 02 的输出电压为零，此后Rw 2 和Rw 3 不再调节。 2、温控仪表的使用 注意：首先根据温控仪表型号，仔细阅读“温控仪表操作说明”，（见附录一）学会基本参数设定（出厂时已设定完毕）。 3、热电偶的安装 选择控制方式为内控方式，将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。将K型热电偶自由端引线插入“YL 系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中，红线为正极。 4、热电阻的安装及室温调零 将Cu50热电阻传感器探头插入加热源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模块的a端，其它两端相连插入b端，见图11-1，a端接电源+2V，b端与差动运算放大器的一端相接，桥路的R W1 另一端和差动运算放大器的另一端相接 （R2=50欧姆）。模块的输出V 02 与主控台数显表相连，连接好电源及地线，合上 主控台电源，调节Rw 1 ，使数显表显示为零（此时温度测量控制仪电源关闭）。
51单片机操作DS18B20汇编源程序 推荐 ; FLAG1:标志位,为"1"时表示检测到DS18B20 ; DQ:DS18B20的数据总线接脚 ; TEMPER_NUM:保存读出的温度数据 ; 本程序仅适合单个DS18B20和51单片机的连接,晶振为12MHZ左右TEMPER_LEQU36H TEMPER_HEQU35H DQBITP1.7 ; DS18B20初始化程序 ;//*****************************************// INIT_1820: SETBDQ NOP CLRDQ MOVR0,#06BH TSR1: DJNZR0,TSR1; 延时 SETBDQ MOVR0,#25H TSR2: JNBDQ,TSR3 DJNZR0,TSR2 LJMPTSR4; 延时 TSR3: SETBFLAG1; 置标志位,表示DS1820存在 LJMPTSR5 TSR4: CLRFLAG1; 清标志位,表示DS1820不存在 LJMPTSR7 TSR5: MOVR0,#06BH TSR6: DJNZR0,TSR6; 延时 TSR7: SETBDQ RET ;//*****************************************//
; 重新写DS18B20暂存存储器设定值 ;//*****************************************// RE_CONFIG: JBFLAG1,RE_CONFIG1; 若DS18B20存在,转RE_CONFIG1 RET RE_CONFIG1: MOVA,#0CCH; 发SKIP ROM命令 LCALLWRITE_1820 MOVA,#4EH; 发写暂存存储器命令 LCALLWRITE_1820 MOVA,#00H; TH(报警上限)中写入00H LCALLWRITE_1820 MOVA,#00H; TL(报警下限)中写入00H LCALLWRITE_1820 MOVA,#1FH; 选择9位温度分辨率 LCALLWRITE_1820 RET ;//*****************************************// ; 读出转换后的温度值 ;//*****************************************// GET_TEMPER: SETBDQ; 定时入口 LCALLINIT_1820 JBFLAG1,TSS2 RET; 若DS18B20不存在则返回 TSS2: MOVA,#0CCH; 跳过ROM匹配 LCALLWRITE_1820 MOVA,#44H; 发出温度转换命令 LCALLWRITE_1820 LCALLINIT_1820 MOVA,#0CCH; 跳过ROM匹配 LCALLWRITE_1820 MOVA,#0BEH; 发出读温度命令 LCALLWRITE_1820 LCALLREAD_1820 MOVTEMPER_NUM,A; 将读出的温度数据保存 RET ;//*****************************************// ; 读DS18B20的程序,从DS18B20中读出一个字节的数据
温度传感器实验报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
温度传感器实验报告 一、 实验目的： 1、了解各种电阻的特性与应用 2、了解温度传感器的基本原理与应用 二、 实验器材 传感器特性综合实验仪 温度控制单元 温度模块 万用表 导线等 三、 实验步骤 1、AD590温度特性 （1）、将主控箱上总电源关闭，把主控箱中温度检测与控制单元中的恒流加热电源输出与温度模块中的恒流输入连接起来。 （2）、将温度模块中的温控Pt100与主控箱的Pt100输入连接起来。 （3）、将温度模块中左上角的AD590接到传感器特性综合实验仪电路模块的a 、b 上（正端接a ，负端接b ），再将b 、d 连接起来，接成分压测量形式。 （4）、将主控箱的+5V 电源接入a 和地之间。 （5）、将d 和地与主控箱的电压表输入端相连（即测量1K 电阻两端的电压）。 （6）、开启主电源，改变温度控制器的SV 窗口的温度设置，以后每隔C 0 10设定一次，即Δt=C 0 10，读取数显表值，将结果填入下表： 由于我们使用的是AD590温度集成模块，里面已经设置有如下关系：273+t=I (t 为AD590设定温度)，因此可得测量温度与设定温度对照表如下：
通过上表可清楚地看出之间的误差。 四、实验中应注意的事项 1、加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器。 2、采用放大电路测量时注意要调零。 3、在测量AD590时，不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压输出数值是错误的，而且可能击穿AD590。 五、实验总结 从这个实验中使我充分认识了AD590、PTC、NTC和PT100的温度特性和应用原理，学会了如何制作简单的温度计，也意识到了这些电阻由于会随温度而改变可以利用这一点来制作温度开关，通过温度的变化而使开关自动化，或通过改变温度而控制开关的通断。传感器这一门很新奇，我渴望学会更多的知识，看到更多稀奇的东西，学好传感器这一门学科，与其他学科知识相结合，提升自己的能力，希望有一天我能亲自开发出更有用、更先进的传感器。
1 系统总体设计 1.1 系统总体设计方案 设计框图如下所示： 图1-1系统框图 1.2 单元电路方案的论证与选择 硬件电路的设计是整个实验的关键部分，我们在设计中主要考虑了这几个方面：电路简单易懂，较好的体现物理思想；可行性好，操作方便。在设计过程中有的电路有多种备选方案，我们综合各种因素做出了如下选择。 1.2.1 温度信号采集电路的论证与选择 采用温度传感器DS18B20 美国DALLAS 公司的产品可编程单总线数字式温度传感器DS18B20可实现室内温度信号的采集，有很多优点：如直接输出数字信号，故省去了后继的信号放大及模数转换部分，外围电路简单，成本低;单总线接口，只有一根信号线作为单总线与CPU 连接，且每一只都有自己唯一的64位系列号存储在其内部的ROM 存储器中，故在一根信号线上可以挂接多个DS18820,便于多点测量且易于扩展。 DS18B20的测温范围较大，集成度较高，但需要串口来模拟其时序才能使用，故选用此方案。 1.2.2 DS18B20单线智能温度传感器的工作原理 DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最近推出的一种改进型智能温度传感器,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。 1.2.3 DS18B20单线智能温度传感器的性能特点 ①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O 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）； ②测温范围为-55℃— +125℃，测量分辨率为0.0625℃； ③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM ； ④适配各种单片机或系统机； 计算机控制 温 度 信 号 采 集 电 路 温度控制接口电路 继电器控制 与加热电路 继电器控制 与降温电路
最近天气热了，想要是做个能显示温度的小设备就好了，于是想到DIY个电子温度计，网上找了很多资料，结合自己的材料，设计了这个用单片机控制的实时电子温度计。作为单片机小虾的我做这个用了2天时间，当然是下班后，做工不行见谅了。 主要元件用到了单片机STC89C54RD+，DB18B20温度传感器，4为共阳数码管，PNPS8550三极管等。 先上原理图： 洞洞板布局图： 然后就是实物图了：
附上源程序：程序是别人写的，我只是自己修改了下，先谢谢原程序者的无私奉献。#include"reg52.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ=P3^4; //温度数据口 sbit wx1=P2^0; //位选1 sbit wx2=P2^1; //位选2 sbit wx3=P2^2; //位选3 sbit wx4=P2^3; //位选4 unsigned int temp, temp1,temp2, xs;
uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, //共阳数码管0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6}; /******延时程序*******/ void delay1(unsigned int m) { unsigned int i,j; for(i=m;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void delay(unsigned int m) //温度延时程序 { while(m--); } void Init_DS18B20() { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ复位ds18b20通信端口 delay(8); //稍做延时 DQ = 0; //单片机将DQ拉低 delay(80); //精确延时大于480us DQ = 1; //拉高总线 delay(4); x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败delay(20); } /***********ds18b20读一个字节**************/ uchar ReadOneChar() { unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) {
温度传感器实验报告 Prepared on 22 November 2020
温度传感器实验报告 一、 实验目的： 1、了解各种电阻的特性与应用 2、了解温度传感器的基本原理与应用 二、 实验器材 传感器特性综合实验仪 温度控制单元 温度模块 万用表 导线等 三、 实验步骤 1、AD590温度特性 （1）、将主控箱上总电源关闭，把主控箱中温度检测与控制单元中的恒流加热电源输出与温度模块中的恒流输入连接起来。 （2）、将温度模块中的温控Pt100与主控箱的Pt100输入连接起来。 （3）、将温度模块中左上角的AD590接到传感器特性综合实验仪电路模块的a 、b 上（正端接a ，负端接b ），再将b 、d 连接起来，接成分压测量形式。 （4）、将主控箱的+5V 电源接入a 和地之间。 （5）、将d 和地与主控箱的电压表输入端相连（即测量1K 电阻两端的电压）。 （6）、开启主电源，改变温度控制器的SV 窗口的温度设置，以后每隔C 010设定一C 010 由于我们使用的是AD590温度集成模块，里面已经设置有如下关系：273+t=I (t 为AD590设定温度)，因此可得测量温度与设定温度对照表如下：
通过上表可清楚地看出之间的误差。 四、实验中应注意的事项 1、加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器。 2、采用放大电路测量时注意要调零。 3、在测量AD590时，不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压输出数值是错误的，而且可能击穿AD590。 五、实验总结 从这个实验中使我充分认识了AD590、PTC、NTC和PT100的温度特性和应用原理，学会了如何制作简单的温度计，也意识到了这些电阻由于会随温度而改变可以利用这一点来制作温度开关，通过温度的变化而使开关自动化，或通过改变温度而控制开关的通断。传感器这一门很新奇，我渴望学会更多的知识，看到更多稀奇的东西，学好传感器这一门学科，与其他学科知识相结合，提升自己的能力，希望有一天我能亲自开发出更有用、更先进的传感器。