基于单片机at89s52的新型可编程数字温度测量系统的设计

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1、万方数据2009年8月绵阳师范学院学报Aug．，2009第28鲞第8期JournalofMianyaagNormalUniversityV01．28No．8基于单片机AT89S52的新型可编程数字温度测量系统的设计周功明1，周陈帮(1．绵阳师范学院物理与电子工程学院，四川绵阳621000；2．汕头大学3-学院电子系，广东汕头515000)摘要：温度的测量和控制在激光器、光纤光栅的使用及其他工农业生产和科学研究中应用广泛。传统的测温元件有热电偶和热电阻，而它们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，电路

2、复杂，软件调试复杂，制作成本高。通过使用一种新型的可编程温度传感器DSl8820，它能代替模拟温度传感器和信号处理电路，直接与单片机沟通，完成温度采集和数据处理。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，因而有广泛的应用前景。关键词：AT89S52单片机；数字温度计；设计中图分类号：’I鸭68文献标识码：A文章编号：1672-612x(2009)08-0025-040引言单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪

3、器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等，并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器(冰箱、空调、彩电)等。温度的测量和控制在激光器、光纤光栅的使用及其他的工农业生产和科学研究中应用广泛。温度检测的传统方法是使用诸如热电偶、热电阻、半导体PN结之类的模拟温度传感器。信号经取样、放大后通过模数转换，再交自单片机处理。被测温度信号从温敏元件到单片机，经过众多器件，易受干扰、不易控制且精度不高。通过使用一种新型的可编程温度传感器DSl8820，它能代替模拟温度传感器和信号

4、处理电路，直接与单片机沟通，完成温度采集和数据处理。DSl8820与AT89S52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。1任务及功能要求设计制作一个新型可编程数字温度计，该温度计要求测温范围在一30。C一110。C，误差在±O．5。C以内，用LED数码管直读显示。2方案论证传统的测温元件有热电偶和热电阻，而它们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，电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。所以我们改用一种智能传感器DSl8820作为检测

5、元件，测温范围一55。C一125。C，分辨率最大可达0．0625。C。DSl8820可以直接读出被测温度值。而且采用3线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。3系统硬件电路设计系统硬件电路由3个模块组成：主控制器AT89S52、测温电路和显示电路。结构框图如图1所示。收稿日期：2009．03-20作者简介：周功明(1963一)，男，副教授，主要研究方向：电子与单片机应用技术。万方数据·26·绵阳师范学院学报(自然科学版)第28卷3．1主控制器AT89S52具有40个引脚，8KBFlash、256字节的R

6、AM、32位L／O端口线、看门狗定时器、2个数据指针、3个16位定时器／计数器、1个6向量2级中断结构、全双工串行端口，片内晶体振荡器及时钟电路。单片机使用AT89S52，易于调试及烧录。3．2数字温度传感器DSl8820躺9S52—叫显示电路控t}DSl8820卜制l器—+i扫描驱动DSl8820是美国DALLAS公司推出的单总线数字图1系统硬件电路结构框图测温芯片。它具有独特的单总线接口方式，仅需使用1Fig．1Systemhardwareblockdiagramofthecircuit个端口就能实现与单片机的双向通讯。采

7、用数字信号输出提高了信号抗干扰能力和温度测量精度。它的工作电压使用范围宽(3．0-5．5V)，可以采用外部供电方式，也可以采用寄生电源方式，即当总线DQ为高电平时，窃取信号能量给DSl8820供电。它还有负压特性，电源极性接反时，DSl8820不会因接错线而烧毁，但不能正常工作，可以通过编程实现9—12位的温度转换精度设置。DSl8820采用3脚TO一92封装，形如三极管，同时也有8脚SOIC封装，还有6脚的TSOC封装。测温范围为一55一+125℃，在一10一85℃范围内，精度为±0．5。C。每一个DSl8820芯片的ROM

8、中存放了一个64位ID号：前8位是产品类型编号，随后48位是该器件的自身序号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码。又因其可以采用寄生电源方式供电，因此，一条总线上可以同时挂接多个DSl8820，实现多点测温系统。另外用户还可根据实际情况设定非易失性温度报警上下限值TH和孔。