Design and implementation of digital thermometer

Design and implementation of digital thermometer I. Experimental purpose 1. Understand the working principle of DS18B20 digital temperature sensor. 2. Use DS18B20 digital temperature sensor and microcomputer experimental platform to implement digital thermometer. II. Experimental content and requirements Use digital temperature sensor as detection device to perform single-point temperature detection. Use digital tube to directly display temperature value, and microcomputer system as the control system of digital thermometer. 1. Basic requirements: (1) Detection temperature range: 0℃～100℃, detection resolution 0.5℃. (2) Use 4-digit digital tube to display temperature value. (3) Alarm prompt when exceeding warning value (self-defined). 2. Improved requirements (1) Expand temperature range. (2) Increase the number of detection points to realize multi-point temperature detection. III. Design report requirements 1. Design purpose and content 2. Overall design 3. Hardware design: schematic diagram (wiring diagram) and brief description 4. Software design block diagram and program list 5. Design results and experience (including problems encountered and solutions) 4. Digital temperature sensor DS18B20 The DS18B20 single-line intelligent temperature sensor produced by DALLAS Semiconductor is a new generation of intelligent temperature sensors adapted to microprocessors. It can be widely used in temperature measurement and control instruments, measurement and control systems and large equipment in industrial, civil and military fields. It has the characteristics of small size, convenient interface and long transmission distance. 1. DS18B20 performance characteristics The performance characteristics of DS18B20: ① Using single bus dedicated technology, it can be connected to the microcomputer interface through the serial port line or other I/O port lines without other conversion circuits, and directly outputs the measured temperature value (9-bit binary number, including sign bit), ② The temperature measurement range is -55℃-+125℃, and the measurement resolution is 0.0625℃, ③ It contains 64-bit laser-corrected read-only memory ROM, ④ It is suitable for various single-chip microcomputers or system computers, ⑤ Users can set the upper and lower limits of each temperature separately, and ⑥ It contains parasitic power supply. 2. Internal structure of DS18B20 The internal structure of DS18B20 mainly consists of four parts: 64-bit photolithography ROM, temperature sensor, non-volatile temperature alarm triggers TH and TL, and high-speed register. The 64-bit photolithography ROM is photolithography before leaving the factory, and it can be regarded as the address serial number of the DS18B20. The 64-bit ROM structure diagram is shown in Figure 2. Different devices have different address serial numbers. The pin arrangement of DS18B20 is shown in Figure 1. Figure 1 DS18B20 pin distribution diagram Figure 2 64-bit ROM structure diagram The DS18B20 high-speed register has a total of 9 storage units, as shown in the table: Serial number Register name Function Serial number Register name Function 0 Temperature low byte Stored in 16-bit complement form 4 Configuration register 1 Temperature high byte 5, 6, 7 Reserved 2 TH/user byte 1 Stores the upper limit of temperature 8 CRC 3 HL/user byte 2 Stores the lower limit of temperature