1、 1 目录目录 1.背景与意义 1 2.设计方案 1 3.电路设计 2 3.1 主控制器 2 3.2 显示电路 2 3.3 温度传感器 2 3.4 DS18B20 与单片机的接口电路. 4 3.5 元器件清单 4 3.6 原理图设计 5 4.程序相关 6 4.1 DS18B20.c . 6 5.实物图. 11 6.使用说明. 12 7.总结. 13 8.参考文献. 14 1 基于单片机的数字温度计设计与制作基于单片机的数字温度计设计与制作 1.1.背景与意义背景与意义 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
2、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。 现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。传统的机遇物理方法的温度计 功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广 泛。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。 本课程设计研究四
3、位数字温度计的设计与实现， 并采用Protues软件和Keil 软件来对其进行仿真， 通过电阻值的变化使相应电压发生改变， 输出电压经A/D 转换后， 其值由 AT89C2051处理，最后将其显示在4个七段数码显示器上。随着技术的发 展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。在本文中，主要从 功能组合，硬件组合，软件算法等几个方面探讨温度计的设计。数字温度计在现 代测温应用方面具有诸多优势，值得进一步学习和研究。 2.2.设计方案设计方案 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
4、实验室使用，该设计控制器使用单片机 AT89C2051，测温传感器使用 DS18B20，用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到 以上要求。 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AT89C2051， 温度传感器采用 DS18B20，用 3 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。 2 图 1 总体设计方框图 3.3.电路设计电路设计 3.1 3.1 主控制器主控制器 单片机 AT89S51 具有低电压供电和体积小等特点， 四个端口只需要两个口就 能满足电路系统的设计需要， 很适合便携手持式产品的设计使用系统可用三节电 池供电。 3.2
5、 3.2 显示电路显示电路 显示电路采用 3 位共阳 LED 数码管，从 P3 口 RXD,TXD 串口输出段码。 3.3 3.3 温度传感器温度传感器 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新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 912 位的数字值读数方式。DS18B20 的性 能特点如下： 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； 无须外部器件； 主 控 制 器 LED 显 示 温 度 传 感 器 单片机复位 时
6、钟振荡 报警点按键调整 3 可通过数据线供电，电压范围为 3.05.5； 零待机功耗； 温度以 9 或 12 位数字； 用户可定义报警设置； 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工 作； DS18B20 采用 3 脚 PR35 封装或 8 脚 SOIC 封装，其内部结构框图如图 2 所 示。 图 2 DS18B20 内部结构 64 位 ROM 的结构开始 8 位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序 号，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 检验码，这也是多个 DS18B20 可以 采用一线进行通信的原因。温度报警触发器 TH 和 TL，可通过软件写入户报警上 下限。 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性 的可电擦除的 EERAM。高速暂存 RAM 的结构为 8 字节的存储器,头 2 个字节包含 测得的温度信息，第 3 和第 4 字节 TH 和 TL 的拷贝，是易失的，每次上电复位时
