【正文】 向數字式，從集成化向智能化、網絡化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網絡傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，與傳統(tǒng)的溫度計相比，其具有具有讀數方便，測溫精確，測溫范圍廣 ，數字顯示，抗干擾能力強，適用范圍寬等特點。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件， 熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號處理電路，而且可靠性相對較差，測溫準確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。 溫度是一種最基本的環(huán)境參數，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關，在工業(yè)生產過程中要實時測量溫度，在農業(yè)生產中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要意義。河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） I 摘 要 電力計量管理是供電企業(yè)營銷管理的核心，計量是桿稱，計量對企業(yè)效益起著重要作用，計量與創(chuàng)建和諧社會息息相關，現代電能計量管理體系的應用，加強了對轄區(qū)內計量裝置器具的全過程監(jiān)督力度，保證了計量裝置的準確可靠，減輕了計量人員的勞動強度，提高了電能計量管理現代化水平。 [關鍵詞 ]配電網；質量管理體系；電能計量裝置 MIS系統(tǒng)；信息化管理； 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） II Abstract This design is focused on measuring the temperature accurately by the digital technology which is widely used in more and more field. Based on the AT89C51 microcontroller, the DS18B20 temperature sensor and the LED display module, a digital thermometer is designed. It can measure the temperature accurately in real time. The design is simple, has a strong practical value. Key words: Singlechip Digital Temperature Sensor Temperature detection AT89C51 DS18B20 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） i 目 錄 前 言 ........................................................1 1 數字溫度計總體方案設計 ......................................2 數字溫度計的設計要求 .................................... 2 數字溫度計設計方案論證 .................................... 2 方案一 .............................................2 方案二 .............................................4 2 數字溫度計系統(tǒng)器件選擇 ......................................6 單片機的選擇 ...........................................6 AT89C51 簡介 ........................................... 6 AT89C51 的主要特性 ................................7 AT89C51 的 管腳說明 ................................7 AT89C51 的擦除 ...................................10 溫度傳感器的選擇 .......................................... 12 溫度傳感器 DS18B20 簡介 ...........................12 溫度傳感器 DS18B20 的性能特點 .....................14 溫度傳感器 DS18B20 的工作原理 .....................15 溫度傳感器 DS18B20 使用中的注意事項 ...............18 顯示器的選擇 ..........................................18 3 硬件電路設計 ...............................................20 數字溫度計原理電路 ....................................20 傳感器數據采集電路 ....................................21 顯示電路 ..............................................21 4 軟件設計 ........................................................ 22 系統(tǒng)軟件算法分析 ......................................22 主程序 ................................................22 讀出溫度子程序 ........................................23 溫度轉換命令子程序 ....................................23 計算溫度子程序 ............................................ 23 PROTEUS 仿真結果 ......................................24 總 結 .......................................................25 致 謝 .......................................................25 參考文獻 .....................................................26 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） ii 附錄： ....................................................27 程序 ..............................................27 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術已經普及到我們生活，工作，科研，各個領域，已經成為 一種比較成熟的技術， 在單片機的應用中，一個很重要的應用就是對溫度進行檢測。測量溫度的關鍵是溫度傳感器， 溫度傳感器的發(fā)展經歷了三個發(fā)展階段 ，傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器、智能集成溫度傳感器 。 目前的 智能溫度傳感器 (亦稱數字溫度傳感器 )是在 20世紀 90年代中期問世的，它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術 (ATE)的結晶，特點是能輸出溫度數據及相關的溫度控制量，適配各種微控制器 (MCU)。 本 設計的數字溫度計以單片機 AT89C51為核心，主要由 軟件設計和硬件設計組成 。 硬件設計主要包括單片機 主板電路 設計 、 傳感器數據采集電路，溫度顯示電路、 PROTEUS仿真電路 等 。通過將參考結點保持在已知溫度并測量該電壓，便可推斷出檢測結點的溫度。熱電偶的優(yōu)點是工作溫度范圍非常寬， 且體積小，但是它們也存在著輸出電壓小、容易遭 受外界的影響 ，并且這種設計需要用到 A/D 轉換電路，感溫電路復雜 。此外還有復位電路，晶振電路，啟動電路等。系統(tǒng)框圖如圖 ： 圖 方 框圖 方案 二 采用數字溫度芯片 DS18B20測量溫度，輸出信號全數字化。且該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。 DS18B20的最大特點之一采用了單總測溫電路 ADC0809 復位電路 單 片 機 LED 數 碼 顯 示 時鐘電路 按鍵防抖動 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） 4 線的數據傳輸，由數字溫度計 DS18B20和微控制器 AT89C51構成的溫度測量裝置 ,它直接輸出溫度的數字信號 ,可直接與計算機連接。采用 51單片機控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術算 法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現簡單，安裝方便。 該系統(tǒng)利用 AT89C51芯片控制溫度傳感器 DS18B20進行實時溫度檢測并 顯示，能夠實現快速測量環(huán)境溫度 。 圖 DS18B20溫度測溫系統(tǒng) 方 框圖 復位電路 時鐘電路 溫度傳感器 單 片 機 LED 數 碼 顯 示 河南理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文） 5 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。