【正文】 LCD1LM016L234567891RP1RESPACK8 GND1U2DS18B20D1LERED D2LEGRENLS1SOUNDERR320R420d0 d0d1 d1d2 d2d3 d3d4 d4d5 d5d6 d6d7 d7d0d1d2d3d4d5d6d7ERSRSWEWXTAL218XTAL119ALE3031PSN29RST9P0./U1AT89S51C12PFC22PFC310uFX112MR110kD714613D51241D31029D1807E6RW5S4VS1D2VE3LCD1LM016L234567891RP1RESPACK8 DQ2VC3GND1U2DS18B20D1LEDRED D2LEDGRENLS1SOUNDERR320R420 基于 AT89S51 單片機的數字溫度計的設計 作者：王露 第 10 頁 共 28 頁圖 321（b） 單片機控制數碼管顯示溫度值 主控制器單片機 AT89S51 具有低電壓供電和小體積等特點，兩個端口剛好滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很合適攜手特式產品的使用。其次，通過 AT89S51 單片機對送入的溫度讀數進行計算及轉換，并把結果送入顯示模塊。本溫度計大致分三個過程?！?，因此液晶就可以完成相關的顯示功能，只需要報警器完成相關的報警功能。主機讀寫DSl8B20 的寫命令字位及數據位時按嚴格的時間隙操作(程序都采用 12M 晶振), DSl8B20 數據線接在單片機 引腳 [17]。每次讀/寫前都要對 DS18B20 進行復位；如果溫度轉換已完成則輸出 1，如果 DS18B20 做溫度轉換時總線控制器緊接著發(fā)出時間隙 DS18B20 將會輸出 0。 基于 AT89S51 單片機的數字溫度計的設計 作者：王露 第 8 頁 共 28 頁圖 314 溫度格式圖注：/S0 為標志位：當符號位 S 是 1 時,表示所測溫度是負值；當 S 為 0 時,表示所測溫度是正值，十進制值的計算需先將補碼轉變?yōu)樵a。 圖312 傳感器電路圖 圖313 外部封裝形式 (2)溫度數據值的格式(如圖 314)。DS18B20 的管腳排列及各種封裝形式如圖 313 所示， DQ 為數據輸入/輸出引腳；GND 為地信號；VDD 為外接供電電源輸入端（當工作于寄生電源時接地） [15]。DS18B20 內部結構主要由四部分組成：64 位光刻 ROM、配置寄存器、E178。DS18B20 的性能特點如下 [13]：●單線的接口方式獨特，DS18B20 和 AT89S51 微處理器只需一條口線連接就可以實現 DS18B20 與微處理器間的雙向通信●支持多點組網功能，在唯一的三線上可以并聯多個 DS18B20，實現多點測溫●使用時不需要其它外圍元件●溫度范圍 ：－55℃～＋125℃，在10～+85℃時測量精度為177。這里采用 DALLAS 公司的數字溫度傳感器 DS18B20 作為測溫元件。AT89S51單片機( 如圖 311)具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電 [10]。AT89S51 可以兼容標準 8051 指令系統(tǒng)和引腳，是功耗低，性能高的 CMOS8 位單片機，含 4kbytes 的可編程 Flash 只讀程序存儲器 [8]。 基于 AT89S51 單片機的數字溫度計的設計 作者：王露 第 5 頁 共 28 頁第 3 章 理 論 分 析 與 實 驗 研 究 系 統(tǒng) 器 件 選 擇系統(tǒng)器件的選擇包括：單片機的選擇、溫度傳感器的選擇及顯示及報警模塊器件選擇。從以上兩種方案，容易看出方案一 的測溫裝置可測溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大。測溫系統(tǒng)的體積較小，結構非常簡單。最大線形偏差在 0—100 攝氏度時小于 1 ℃ [6]。 方 案 二數字溫度計 DS18B20 測溫：輸出信號均數字化便于單片機進行處理和控制，可以省去很多外圍電路。此外還有復位電路，晶振電路，啟動電路等。熱電偶的優(yōu)點是工作溫度范圍廣，體積比較小，但輸出電壓小、容易受導線環(huán)路的噪聲影響、漂移高，并且該設計需要用到 A/D 轉換電路，感溫電路比較麻煩 [5]。檢測結點的溫度可通過測量已知溫度的電壓推斷 [3]?！妗裼?LCD 進行實際溫度值顯示●設定溫度上下限并報警 基于 AT89S51 單片機的數字溫度計的設計 作者：王露 第 3 頁 共 28 頁第 2 章 系 統(tǒng) 方 案 論 證 與 比 較該系統(tǒng)主要由溫度測量電路及數據采集電路兩部分構成，實現的方法也很多，下面將介紹在日常生活及工農業(yè)生產過程中最常用到的兩種實現方案。該設計控制器使用AT89S51 單片機，測溫傳感器使用 DS18B20，用 LCD 來實現溫度顯示。本文將介紹 DS18B20 智能集成溫度傳感器的結構特征及使用方法，并對其與 AT89S51 單片機構成的數字溫度測量裝置的原理及程序設計作了詳細的介紹。測量溫度的核心是溫度傳感器，溫度傳感器經歷了三個發(fā)展階段 [1]：①傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器②模擬集成溫度傳感器③智能集成溫度傳感器。 DS18B20.目錄第 1章 緒論 ..........................................................................................................1 引言 ..........................................................................................................1 設 計 內 容 及 性 能 指 標 .........................................................................2第 2章 系統(tǒng)方案論證與比較 ..............................................................................3 方案一 ......................................................................................................3 方案二 ......................................................................................................3第 3章 理論分析與實驗研究 ..............................................................................5 系統(tǒng)器件選擇 ..........................................................................................5 單片機的選擇 ..............................................................................5 溫度傳感器的選擇 .......................................................................6 顯示及報警模塊器件選擇 ...........................................................8 硬件設計電路 ..........................................................................................8 主控制器 .....................................................................................10 顯示電路 .....................................................................................10 溫度檢測電路 .............................................................................10 溫度報警電路 .............................................................................10 軟件設計 ...............................................................................................11 概述 ............................................................................................11 主程序模塊 .................................................................................11 各模塊流程設計 .........................................................................11第 4章 基于單片機的數字溫度計設計的研究總結 ......................................14參考文獻 ..............................................................................................................15附錄 ........