基于51单片机数字温度计设计论文.pdf

摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟

的技术，本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温

度不在设置范围内时，可以报警。

关键词：单片机，数字控制，温度计，DS18B20,AT89S51

1引言

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，或科研实验室使用，该设计控制器使用

显示，能准确达到以上要求。

2总体设计方案

2.1数字温度计设计方案论证

2.1.1方案一

由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化

的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可

以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。

2.1.2方案二

进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想

到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行

转换，就可以满足设计要求。

从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了

方案二。

2.2方案二的总体设计框图

DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

单片机复位LED显示

报警点按键调主控制器

时钟振荡温度传感器

图1总体设计方框图

2.2.1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二节电池供电。

2.2.2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。

2.2.3温度传感器

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

9～12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；

●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V;

●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PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。

存储器与控制逻辑

I/O

位温度传感器

高温触发器TH

C

急。言的寒口高速缓存低温触发器TL

配置寄存器

Vdd8位CRC发生器

图2DS18B20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

触发器TH和TL,可通过软件写入户报