1、毕业论文 基于单片机的数字温度计基于单片机的数字温度计 摘要：本文介绍一种基于 AT89C2051 单片机的一种温度测量及报警电路,该电路 采用 DS18B20 作为温度监测元件，测量范围-55-+125，使用 4 位 LED 模块 显示，能通过键盘设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电 路，介绍了集成温度传感器 DS18B20 的原理，AT89C2051 单片机功能和应用。该 电路设计新颖、功能强大、结构简单。 关键词：温度测量，DS18B20 A Abstractbstract : The introduction of a cost-based AT89C2051 MCU
2、 a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor , measuring scope -55-+125,can use the keybord set the warning limitation, the use of four bits seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and
3、 hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C2051 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong. Key Key WordsWords : Temperatur measurement, DS18B20 1 前言 数字温度计（Digital Thermometer）简称DTM，它是采用数字化测量技术，把连 续的温度值转换成
4、不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的温度计功 能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字温度计，由于 精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便得到了广泛的应用。温度是许多 监控系统中的一个重要参数。DS18B20直接把温度信息转换成相应的数字信号。 数据采集、处理模块主要由AT89C2051单片机构成，完成温度数据的读取和显示。 本章重点介绍 DS18B20 的工作原理，尤其是其编程原理，以及由它们构成的 基于单片机的数字温度计的工作原理。 2 系统功能描述 3 系统原理及基本框图 毕业论文 传感器部分传感器部分 AT89C2051AT89C2051单片机单片机 L
5、EDLED 显示显示 设置报警键设置报警键 盘盘 报警扬声器报警扬声器 如图 3.1 所示，模拟温度值经过 DS18B20 处理后转换为数字值，然后送到单 片机中进行数据处理， 并与设置的温度报警限比较， 超过限度后通过扬声器报警。 同时处理后的数据送到 LED 中显示。 图 3.1 系统基本方框图 3 硬件设计 3.1 输入电路 图 3.1.1 量程切换开关 图 3.1.2 衰减输入电路 输入电路的作用是把不同量程的被测的电压规范到 A/D 转换器所要求的电 压值。智能化数字温度计所采用的单片双积分型 ADC 芯片 ICL7135，它要求输入 电压 0-2V。本仪表设计是 0-1000V 电
6、压，灵敏度高所以可以不加前置放大器， 只需衰减器，如图 3.1.2 所示 9M、900K、90K、和 10K 电阻构成 1/10、1/100、 1/1000 的衰减器。衰减输入电路可由开关来选择不同的衰减率，从而切换档位。 为了能让 CPU 自动识别档位，还要有图 3.1.1 的硬件连接。 3.2 A/D 转换电路 A/D 转换器的转换精度对测量电路极其重要，它的参数关系到测量电路性 能。本设计采用双积 A/D 转换器，它的性能比较稳定，转换精度高，具有很高 的抗干扰能力， 电路结构简单， 其缺点是工作速度较低。 在对转换精度要求较高， 而对转换速度要求不高的场合如电压测量有广泛的应用。 毕业论文 3.2.1 双积 A/D 转换器的工作原理 图 3.2.1.1 双积 A/D 转换器 如图所示：对输入模拟电压和基 准电压进行两次积分，先对输入模拟 电压进行积分，将其变换成与输入模 拟电压成正比的时间间隔 T1，再利用 计数器测出此时间间隔，则计数器所 计的数字量就正比于输入的模拟电 压；接着对基准电压进行同样的处理。 在常用的 A/
