1、键入文字 1 1 前言前言 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有 热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需 要比较多的外部硬件支持。其缺点如下：硬件电路复杂；软件调试复杂；制作成本高。 针对以上问题，采用一种改进型智能温度传感器作为检测元件，测温范围为-55 +125 ，最高分辨率可达 0.0625，误差 +0.5以内。数字温度计传感器可以直接 读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成 本和易使用的特点。 本数字温度计设计采用一种改进型智能温度传感器作为检测元 件，测温范围为-55125 ，最
2、高分辨率可达 0.0625，误差 +0.5以内。而传统 的温度计，如热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较 多的外部硬件支持。硬件电路复杂，软件调试困难，制作成本高等缺点都给科技、工 业、农业等诸多领域带来许多问题，尤其在生物学，珊瑚以其独特的生物学及生态学 特性成为研究热带海洋环境的重要信息载体.阐明了珊瑚微量元素 Sr/Ca、Mg/Ca 温度 计的建立基础、测定方法、研究成果、环境意义、争论问题及进一步研究的设想.多 种海表温度计的对比研究,为现代和古海洋环境的重建、探索气候的变率与特征事件 (冷暖、 旱涝、 ENSO 等)的关联以及为预测未来气候变化的趋势提供科学
3、的判据。 因此， 鉴于以上问题主要设计测温范围为-55125 ，精度为 0.1的数字温度计。 键入文字 2 2 系统硬件的设计系统硬件的设计 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进 型智能温度传感器 DS18B20 作为检测元件，测温范围为-55+125 ，最高分辨率可 达 0.0625. DS18B20 可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部 的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。按照系统设计的功能和要求，确定系统由 3 个模块组成：主控制器，测温电路和显示电路1。 数字温度计总体电路结构框图如图 1.1 所示。 设计要求：
4、测温范围 -55+125 ；误差 +0.5以内；采用 LED 数码管直 读显示。温度计设计原理图如图所示,控制器使用单片机 AT89C2051,温度传感器使用 DS18B20，用 4 位共阳 LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。 （电路图见附录） 。 2.1 2.1 主控制器主控制器 单片机 AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统 的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用。系统可用两节电池供电。主电路图 如 2.1 所示。 扫描驱动 AT89C2051 主 控 制 器 显示电路 图 1.1 数字温度计总体电路结构框图 DS18B20 键入文字 3 图 2.1 主电路图 2.2 2.2 显示电路显示电路 显示电路采用 4 位共阳 LED 数码管，从 P1 口输出段码，列扫描用 P3.0P3.3 来 实现，列驱动用 9012 三极管。显示电路图如 2.2 所示。 键入文字 4 图 2.2 显示电路图 2.3 2.3 温度传感器工作原理温度传感器工作原理 2.3.1 DS18B202.3.1
