超聲波測(cè)距儀

1、2015屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：超聲波測(cè)距儀Title：Ultrasonic rangefinder學(xué)號(hào) 姓名 學(xué)院指導(dǎo)老師專業(yè) 完成時(shí)間i摘要本設(shè)計(jì)的核心是89C52單片機(jī)，用它來實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方案。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、各模塊子程序等模塊組成。由超聲波模塊發(fā)射和接受超聲波，送回單片機(jī)，并通過DS18B20溫度模塊進(jìn)行補(bǔ)償，避免因客觀環(huán)境的溫度變化而影響波速，提高測(cè)量精確度。單片機(jī)計(jì)算距離，顯示測(cè)量結(jié)果。各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀的各種功能。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路

2、圖、程序流程圖。超聲波測(cè)距在近年來得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于超聲波明顯特征是方向性好，穿透性強(qiáng)，并且成本低廉，可操作性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：89C51、超聲波、測(cè)距Abstract:The core of this design is the 89C52 single chip microcomputer .The design scheme of hardware circuit and software to implement it using the Ultrasonic range finger .Uses the modular design of the whole circuit

3、 ,composed by the main programed each modelsubprogram .The transmission and reception of Ultrasonic come time sent to MCU by Ultrasonic module ,and temperature compensation by DS18B20 temperature module. Avoid the change of objective environment .temperature affect velocity ,improve the accuracy of

4、. MCU calculate distance and display the results . The probe signal by MCU cessing of various functional circuits. with the relevant parts of the circuit diagram and program flow diagram . Ultrasonic distance measurement has been widely used in recent years. The utility model has the a

5、dvantages of good direction,strong permeability , low cost and strong operability.目錄摘要iAbstract:ii1引言- 2 -1.1 課題研究的背景以及意義- 2 -2 超聲波的介紹及測(cè)距原理- 2 -2.1 超聲波的介紹- 2 -2.1.1 超聲波- 2 -2.1.2 超聲波的特性- 2 -2.1.3 超聲波的應(yīng)用- 2 -2.2 超聲波測(cè)距原理以及誤差分析- 2 -2.2.1 超聲波測(cè)距原理- 2 -2.2.2 超聲波測(cè)距儀的誤差分析- 2 -3 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)- 2 -3.1 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)

6、構(gòu)設(shè)計(jì)- 2 -3.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的主控芯片STC89C52- 2 -3.3 超聲波收發(fā)模塊- 2 -3.4 溫度補(bǔ)償電路- 2 -3.5 顯示電路- 2 -3.6 聲音報(bào)警電路- 2 -3.7 超聲波測(cè)距系統(tǒng)總括- 2 -4 軟件設(shè)計(jì)- 2 -4.1 程序流程圖- 2 -iii1 引言1.1 課題研究的背景以及意義國(guó)內(nèi)從五十年代起對(duì)超聲波測(cè)距進(jìn)行了較多的研究，并取得了可喜的成果。近年來由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器、單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得原來非常復(fù)雜的超聲波物位測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)有了大幅簡(jiǎn)化的可能，非接觸式檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，目前有超聲波測(cè)距，CCD探測(cè)，雷達(dá)測(cè)距等。各行各業(yè)對(duì)于各種技術(shù)參數(shù)的

7、測(cè)定的各方面的要求也變得越來越高。無論是從精確程度，還是測(cè)量效率都變得要求很苛刻。所以各種快速測(cè)量，精確程度高，測(cè)量方便的儀器也變得越來越被業(yè)界所渴求。距離的測(cè)量便成為各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)最基本的參數(shù)之一，CCD探測(cè)具有使用方便、無需信號(hào)發(fā)射源、同時(shí)獲得大量的場(chǎng)景信息等特點(diǎn)，但視覺測(cè)距需要額外的計(jì)算開銷1，而雷達(dá)測(cè)距具有全天候工作，適合于惡劣的環(huán)境中進(jìn)行短距離、高精度測(cè)距的優(yōu)點(diǎn)2，但容易受電磁波干擾。激光測(cè)距具有高方向性、高單色性、高亮度、測(cè)量速度快等優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)雨霧有一定的穿透能力，抗干擾能力強(qiáng)，但其成本高、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜3。聲納主要是滿足水中武器實(shí)施全隱蔽需要，解決海水中目標(biāo)識(shí)別問題。而在其他一些

8、工程領(lǐng)域聲納測(cè)距便顯得不適用了。超聲波測(cè)距因其簡(jiǎn)便性，測(cè)量準(zhǔn)確度高，操作方便成為測(cè)距儀中的翹楚。而且超聲波在氣體、液體及固體中以不同速度傳播，定向性好、能量集中、傳輸過程中衰減較小、反射能力較強(qiáng)。超聲波能以一定速度定向傳播、遇障礙物后形成反射，利用這一特性，通過測(cè)定超聲波往返所用時(shí)間就可計(jì)算出實(shí)際距離，從而實(shí)現(xiàn)無接觸測(cè)量物體距離。超聲波測(cè)距迅速、方便，且不受光線等因素影響，廣泛應(yīng)用于水文液位測(cè)量、建筑施工工地的測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控、車輛倒車障礙物的檢測(cè)、移動(dòng)機(jī)器入探測(cè)定位等領(lǐng)域。在這一個(gè)測(cè)距技術(shù)十分有限的時(shí)候，但又處在其技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鄰域正蓬勃發(fā)展而又有無限前景的今天，超聲波測(cè)距儀便作為一種新型的

9、非常重要有用的工具在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都將有很大的發(fā)展空間。它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求。所以超聲波測(cè)距在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中更具有實(shí)際的意義。并且在測(cè)量精度要求不是特別精確的市場(chǎng)中有著廣泛的需求。2 超聲波的介紹及測(cè)距原理2.1超聲波的介紹2.1.1超聲波聲波是由物體機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的。物體每秒鐘震動(dòng)的次數(shù)，我們叫做頻率。頻率決定了物體震動(dòng)的快慢。超聲波是指振動(dòng)頻率大于20000Hz以上的，其每秒的振動(dòng)次數(shù)（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的一般上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波和可聞聲波本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械振動(dòng)，通常以縱波的方式在彈

10、性介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點(diǎn)是超聲頻率高，波長(zhǎng)短，在一定距離內(nèi)沿直線傳播具有良好的束射性和方向性。2.1.2超聲波的特性超聲波有如下幾個(gè)特性：（1)超聲波在傳播時(shí)，波長(zhǎng)短，方向性強(qiáng)，能量易于集中。（2)超聲波能在各種不同媒質(zhì)中傳播，且可傳播足夠遠(yuǎn)的距離。（3)超聲波與傳聲媒質(zhì)的相互作用適中，易于攜帶有關(guān)傳聲媒質(zhì)狀態(tài)的信息診斷或?qū)髀暶劫|(zhì)產(chǎn)生效用及治療。（4）超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播。（5）超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。（6）超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共振現(xiàn)象。超聲波其不足之處：1 要探測(cè)某個(gè)物體是否存在，超聲波必須在該物體上得到反射。由于金屬、木材、混

11、凝土、玻璃、橡膠和紙等可以近乎100%反射，布、棉花、絨等可以吸收超聲波，因此我們很難探測(cè)到它們。同時(shí)由于不規(guī)則反射，通常很難探測(cè)到凹凸表面以及斜坡表面物體。聲波的傳播速度會(huì)受到環(huán)境中溫度的影響。要精確測(cè)量某個(gè)物體，始終檢查周圍溫度是十分必要的，所以本設(shè)計(jì)加入了溫度補(bǔ)償模塊。2 超聲波在傳播過程中隨著距離的增加其強(qiáng)度會(huì)成比例衰減。這是因?yàn)檠苌洮F(xiàn)象所導(dǎo)致的在球形表面上的擴(kuò)散損失，也是因?yàn)榻橘|(zhì)吸收能量產(chǎn)生的吸收損失4。其聲壓和聲強(qiáng)的衰減規(guī)律為式中：、距離聲源x處的聲壓和聲強(qiáng)： x聲波與聲源間的距離衰減系數(shù)，單位為Np/cm如圖一所示，超聲波的頻率越高，衰減率就越高，超聲波的傳播距離也就越短，由此可

12、見超聲波的衰減特性直接影響了超聲波傳感器有效距離。超聲波傳感器的震蕩頻率為40KHz，傳播10米超聲波信號(hào)強(qiáng)度便衰減到40個(gè)聲壓級(jí)。此時(shí)超聲波接收探頭就很難接收到回波信號(hào)。因此，從理論上分析，本設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距部分的實(shí)際范圍是10cm500cm，理想的避障范圍是10cm100cm,所以用它測(cè)量五米左右的物體還是比較理想的。圖一 超聲波衰減圖3 根據(jù)超聲波傳感器的某些電氣特性如：聲壓、靈敏度、輻射特性等參數(shù)，在選擇超聲波傳感器工作在40KHz范圍內(nèi)具有最大的聲壓級(jí)和最高的靈敏度，這為設(shè)計(jì)中選擇合適的超聲波傳感器指明了方向。2.1.3超聲波的應(yīng)用超聲波我們利用其特性在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用在醫(yī)學(xué)農(nóng)業(yè)工業(yè)軍

13、事上都應(yīng)用廣泛?？捎糜跍y(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。醫(yī)療行業(yè)：醫(yī)療器械的清洗、消毒、殺菌、實(shí)驗(yàn)器皿的清洗等。半導(dǎo)體行業(yè)：半導(dǎo)體晶片的高清潔度清洗。光學(xué)行業(yè)：光學(xué)器件的除油、除汗、清灰等。石油化工行業(yè)：金屬濾網(wǎng)的清洗疏通、化工容器、交換器的清洗等。電子行業(yè)：電子行業(yè)是超聲波清洗應(yīng)用最早，最為普及的行業(yè)。工業(yè)：焊接、清洗、測(cè)距、自動(dòng)化控制。美容業(yè)：軟堅(jiān)去脂治暗瘡、消除暗瘡愈后瘢痕（結(jié)節(jié)）、清除皮膚異常色素、分化色素除皮下斑、減輕眼袋和消除黑眼圈5。所以超聲波的應(yīng)用極其廣泛，對(duì)超聲波的研究具有重大意義。2.2超聲波測(cè)距原理以及誤差分析2.2.1超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距原理，通過超聲波發(fā)射

14、裝置發(fā)出超聲波，根據(jù)接收器接到超聲波時(shí)的時(shí)間差就可以知道距離了。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。（超聲波在空氣中的傳播速度為大約為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2）測(cè)距的公式表示為：s=ct但是目前國(guó)內(nèi)的超聲波測(cè)距集成電路都是只有厘米級(jí)的測(cè)量精度。通過分析超聲波測(cè)距誤差產(chǎn)生的原因，提高測(cè)量時(shí)間差到微秒級(jí)，因?yàn)榭諝庵袦囟葘?duì)聲速都有影響所以及用溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償后，我們?cè)O(shè)計(jì)的高精度超聲波測(cè)距儀能達(dá)到毫米級(jí)的

15、測(cè)量精度。超聲波測(cè)距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等的距離測(cè)量，雖然目前的測(cè)距量程上能達(dá)到百米，但測(cè)量的精度往往只能達(dá)到厘米數(shù)量級(jí)。由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測(cè)量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn)，是作為液體高度測(cè)量的理想手段。在精密的液位測(cè)量中需要達(dá)到毫米級(jí)的測(cè)量精度，但是目前國(guó)內(nèi)的超聲波測(cè)距專用集成電路都是只有厘米級(jí)的測(cè)量精度。通過分析超聲波測(cè)距誤差產(chǎn)生的原因，提高測(cè)量時(shí)間差到微秒級(jí)，以及用溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償后，我們?cè)O(shè)計(jì)的高精度超聲波測(cè)距儀能達(dá)到毫米級(jí)的測(cè)量精度。2.2.2超聲波測(cè)距儀的誤差分析根據(jù)超聲波測(cè)距的公式s=ct，可知超生波測(cè)距的誤差主要是由超

16、聲波的傳播速度誤差和測(cè)量距離傳播的時(shí)間誤差引起的。而超聲波的波速受環(huán)境溫度的影響最大，不同環(huán)境溫度超聲波的波速會(huì)相差很多，見表一。如果采用某一特定波速的話那么在測(cè)量的時(shí)候誤差就會(huì)很大。例如0攝氏度和20攝氏度的聲速就相差12m/s。如果采用20攝氏度的聲速為測(cè)量參數(shù)，那么在0攝氏度的環(huán)境中測(cè)量每五米誤差就有2cm。這樣的誤差程度就很大了遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到測(cè)量要求。所以在系統(tǒng)中引入溫度補(bǔ)償來提高測(cè)量精度。表一聲速與溫度關(guān)系表（表頭放上面）溫度（）-30-20-100102030100聲速（m/s）3133193253323383443493863 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1超聲波測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本

17、設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為超聲波、按鍵控制、顯示、報(bào)警、DS18B20溫度補(bǔ)償?shù)茸幽K。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。顯示電路采用了1602液晶顯示電路能同時(shí)顯示距離溫度，超聲波收發(fā)模塊采用HC-SR04超聲波收發(fā)模塊，采取此成品模塊省去了制作成品體積，以及簡(jiǎn)化了編程，在精度方面也有很大提高。并用DS18B20作為溫度采集，進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高測(cè)距儀的精度，改變了由于溫度的變化而影響聲波速度的變化，導(dǎo)致測(cè)距不準(zhǔn)確。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種

18、工作程序的總稱。設(shè)計(jì)方框圖如圖二所示。電源超聲波收發(fā)模塊液晶顯示單片機(jī)超聲波發(fā)射溫度測(cè)量超聲波接收蜂鳴器報(bào)警圖二系統(tǒng)框圖3.2超聲波測(cè)距系統(tǒng)的主控芯片STC89C52STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，

19、看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。器件參數(shù)：1. 8052單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2. 工

20、作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V 單片機(jī)）3.工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051 的080MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512 字節(jié)RAM6. 通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPR

21、OM 功能9. 共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T210.外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11. 通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART12. 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)）本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路和加電自復(fù)位的復(fù)位電路，如下圖三 圖四所示：圖三時(shí)鐘電路圖四復(fù)位電路3.3 超聲波收發(fā)模塊超聲波收發(fā)模塊采用HC-SR04模塊如圖五，此模塊由如下特點(diǎn)。、本模塊性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確，模塊高精度，盲區(qū)小。產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域:機(jī)器人避障   物體測(cè)

22、距  液位檢測(cè)  公共安防 停車場(chǎng)檢測(cè) 。主要技術(shù)參數(shù)：圖五HC-SR04實(shí)物圖 1：使用電壓：DC-5V   2：靜態(tài)電流：小于2mA       3：電平輸出：高5V     4：電平輸出：底0V       5：感應(yīng)角度：不大于15度   6：探測(cè)距離：2cm-450cm 7:高精度可達(dá)0.2cm    

23、;接線方式：VCC、trig（控制端）、  echo（接收端）、 GND基本工作原理： (1)采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào); (2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回； (3)有信號(hào)返回，通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S)/2;     本模塊使用方法簡(jiǎn)單,一個(gè)控制口發(fā)一個(gè)10US以上的高電平,就可以在接收口等待高電平輸出.一有輸出就可以開定時(shí)器計(jì)時(shí),當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就可以讀定時(shí)器的值,此時(shí)就為此次測(cè)距的時(shí)間,方可算

24、出距離.如此不斷的周期測(cè),即可以達(dá)到你移動(dòng)測(cè)量的值3.4溫度補(bǔ)償電路本設(shè)計(jì)采用DS18B20溫度傳感器作為溫度補(bǔ)償電路的測(cè)溫元件。DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的1WIRE數(shù)字溫度傳感器，它可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化輸出和測(cè)試，并且有控制功能強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、微功耗等特點(diǎn)。DS18B20的主要特性：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。DS18B

25、20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為±0.5。在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一線總線"串行傳送給單片機(jī)。負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。用DS18B20傳感器進(jìn)行測(cè)量，P2.4接DS18B20數(shù)據(jù)總線，控制DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換和傳輸數(shù)據(jù),同時(shí)數(shù)據(jù)總線上還接10k的上拉電阻。本系統(tǒng)對(duì)DS18B20采用外部供電，其優(yōu)點(diǎn)在于

26、I/O線不需要強(qiáng)上拉，而且總線控制器無需在溫度轉(zhuǎn)換期間一直保持高電平。這樣在轉(zhuǎn)換期間可以允許在單線總線上進(jìn)行其他數(shù)據(jù)傳輸，硬件結(jié)構(gòu)如圖六所示圖六溫度傳感器接口電路圖3.5顯示電路本模塊采用LCD1602，字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，16腳接口的管腳發(fā)布如下：第1腳：VSS為電源地第2腳：VDD接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄