传感器论文
钕铁硼磁性材料摘要
一，设计课题介绍
二，设计目的
三，基本要求
五，实验的器材选择
六，设计流程图
七，电路设计图
八，各部分电路分析
1电源电路
2单片机电路
3接口电路
4数字显示电路
5蜂鸣器电路
6 DS18B20温度传感器
九，原理图的制作
十，电路的制作与调试
摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科 研，各 封装外壳
个领 域。一 种 数 字 式 温 度 计 以 数 字 温 度 传 感 器 作 感 温 元 件，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器制这样易于智能化控制。
基于DS18B20温度传感器设计
一.设计课题
介绍在生产和生活的很多地方需要对环境的温度有一定的要求，当温度超过某一定的范围时，需要自动或人为的调节环境温度，以达到生产和生活的需要。温度传感器可以感知环境的温度，并将感知的环境温度通过显示电路将其显示出来，如果外感知温度超出单片机程序内面设计的温度的范围。则由蜂鸣器发出声音，提出警告。从而调整环境温度。
二.设计目的
1．使用度传感器DS18B20以及围绕该传感器设计的一些电路。
2．每个模块电路的工作理。
3．学会原理图的画法和PCB板的制作。
三.基本要求
1．设定一个温度范围，与温度传感器感知的温度进行比较，从而控制蜂鸣器提出警告。
2．当温度超出设定的范围时由蜂鸣器发出警报声。从而调整环境的温度已达到需求。
3．设计电路要采用简单，精确的方案。尽量降低设计的成本。
四．电路设计方案
1．该电路主要是利用5个模块电路组成：1 单片机模块电。用单片机电路来接收温度传感器的感知温度，单水合肼并将温度通过显示电路显示出来，并与设定的初值进行比较控制蜂鸣器发出警报声。
2．温度传感器模块。主要采用该芯片组接电路。
3．显示电路模块。主要采用四个共阴极的数码管和74LS164组接的显示电路。
4．接口电路。该电路是用来连接单片机与显示电路的。
5．电源电路。电路模块是用来为单片机以及相关的元器件提供工作电源的。
五布鲁加达综合征.实验的器材选择
DS18B20一个,80C51芯片，74LS164芯片一个，4位共阴极数码管一个，电阻若干个（根据实验的需要），电容若干个（根据实验的需要）,LED（若干个），稳压管，二极管，220V的电源。
六.设计流程图
图1 DS18B20的工作设计流程图
七．各部分电路分析
1不锈钢勾花网．电源电路电源电路是采用的市电压220V 通过奶茶杯架R和C阻容降压后，然后再由VD1和VD2二极管进行整流，C进行滤波.VDZ进行稳压后得到一个+5V的电压，为各工作电路提供电源。
2．单片机电路单片机是采用的MCS51单 片 机，该 单 片 机 具 有 四 十个 引 脚，分 别 为P0，P1 ,P2，P3端口作为数据的输入和输出接不通的电路，同时由晶振和电容所构成的振荡电路，该电路接在AXTAL1和AXTAL2两端，还有由电阻和电容以及按钮开关所构成的复位电路接在RST端。EA引脚接上高电平就组成了一个完整的单片机电路，在单片机的内部ROM中编写相应的语言程序即可控制不同的模块工作。
3．接口电路该接口电路是采用基本元器件搭接而成，由两个不同的PNP管控制53,2端口从而控制单片机读和写端口数据的输出，该电路简单方便，同时也给制作者降低了制作的成本。因此备受广大制作爱好者得青睐。
4．数字显示电路
数字显示电路主要是采用的四位共阴极的数码管和74LS164芯片组成。共阴极的数码管是由八个LED按不同的方式将其阴极接在一起构成，根据其亮灯的情况可以读出对应的数字和符号，该数据情况主要是由阳极端输入的信号来控制。74LS164芯片有十四个引脚其中的七号引脚和十四号引脚分接地和电源的正极。八号引脚接上时钟脉冲信号8 位串入，并出移位寄存器74HC164、74HCT164 是高速硅门 CMOS 器件，与低功耗肖特基型TTL (LSTTL) 器件的引脚兼容。74HC164、74HCT164 是8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然 后 并 行 输 出。数 据 通过 两 个 输 入 端（DSA 或 DSB）之 一 串 行 输 入 ；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。
时钟(CP) 每次由低变高时，数据右移一位，输入到Q0，Q0 是两个数据输入端（DSA 和 DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。
主复位(MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非门控串行数据输入。
5蜂鸣器电路
蜂鸣器电路是由蜂鸣器，三极管和电阻所构成，蜂鸣器的上端接高电平，下端与三极管的C极相接，E端接地，B端通过一个电阻接在单片机的某一个输出引脚上，当输入的是高电平时，三 极 管 此 时 截 止，此 时 三 极 管 相 当 于 一个断 路，蜂 鸣 器不 工作。当 输 入 低 电 平 时 此 时 三 极管处于饱和状态，此时的三极管相当于一根导线，蜂鸣器接通后开始工作。
6． DS18B20温度传感器
该传感器是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器。市场报价15元
工作原理：DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。 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2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。
