基于数字温度计传感器原理的设计

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1、基于数字温度传感器的数字温度计设计1原理介绍1.1总体设计方案本作品拟采用AT89C51单片机作为控制器，温度传感器则采用DS18B20，系统分为三个模块，分别是主控器，测温电路和显示电路。主控器采用8051单片机实现，测温电路由DS18B20实现，显示电路则由四位LED数码管显示。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，该设计控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极

2、LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。1.2主控制部分本设计采用AT89C51单片机做主控器。单片机是在一块芯片上集成了CPU、存储器、输入和输出设备、时钟电路及其他系统所需的部件的微型计算机。它具有体积小、使用灵活方便、成本低、易于产品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下工作的特点。且单片机编程灵活，安装方便，既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回

3、检测系统,实现远程控制。另外AT89C51在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。系统采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想。设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS-232串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。1．3总体设计框图主控器采用单片机AT89C51，温度传感器采用DS18

4、B20，用4位LED数码管显示温度。总体设计框图如图1-1所示。29基于数字温度传感器的数字温度计设计单片机复位LED显示主控电路时钟振荡温度传感器图1-11.4DS18B20数字温度传感器美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是支持"一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的DS18B20体积更小、

5、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。DS18B20支持"一线总线"接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C。现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20的主要特性：（1）适应电压范

6、围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯29基于数字温度传感器的数字温度计设计（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃（6）可编程的分辨率为9～1

7、2位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20有两种供电接法，采用接入外部电源。这样做的好处是I/O线上不需要加强上拉，而且总线控制器用在温度转

8、换期间总保持高电平。这样在转换期间可以允许在单线总线上进行其他数据的往来。另外，在单总线上可以挂任意多片DS18B20，而且如果它们都使用外部电源的话，就可以先发一个SkipROM命令，再接一个ConvertT命令，让它们同时进行温度转换。注意当加上外部电源时，GND引脚不能悬空。29基于数字温度传感器的数字温度计设计2硬件设计2.1单片机系统方案采用AT89S52单片机作为控制器，完成所有的控制功