基于单片机的高精度温度测量系统设计

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1、2011年5月1日现代电子技术May2011第34卷第9期ModernElectronicsTechniqueVo1．34No．9基于单片机的高精度温度测量系统设计何宗虎，张德祥，张玲君(安徽大学电气工程与自动化学院，安徽合肥230039)摘要：提出采用单总线数字式温度传感器DS18B20和单片机组成的新型高精度温度测量仪的设计。介绍了温度传感器DS18B20的结构、特点和工作原理，设计了DS18B20和AT89S52单片机的温度测量系统硬件电路和软件编程，主要包括温度采集、温度显示及报警控制等功能。整个系统具有结构简单，测量精度高，传输

2、距离远，抗干扰能力强，温度读取方便和造价低等一系列优点，适用于生产生活及科学研究中对温度的测量，应用前号十分广阔。关键词：温度测量；单片机；DS18B20；数码管显示中图分类号：TN876—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)09—0130—03DesignofHigh—accuracyTemperatureDetectingSystemBasedonSingleChipMicrocomputerHEZong—hu，ZHANGDe-xiang，ZHANGLing-jun(InstituteofElectricalEn

3、gineeringandAutomation，AnhuiUniversity，Hefei230039，China)Abstract．Anewhigh—accuracytemperaturedetectingsystembasedonsingle-busdigitaltemperaturesensorDS18B20andsinglechipmicrocomputer(SCM)isproposed．Inthispaper，thestructure，characteristicsandworkingprincipleoftempera—ture

4、sensorDS18B20isintroduced．Hardwarecircuitandsoftwareprogramming(includingtemperatureacquisition，tempera—turedisplayandalarmcontrolfunctions)ofthetemperaturemeasurementsystemaredesignedbasedonDS18B20andAT89S52SCM．Thewholesystemhasaseriesofadvantagesofsimplestructure，highde

5、tectionaccuracy，longtransmissiondistance，stronganti—interferenceability，easytOreadtemperatureandlowcOSt．Ithasabrightapplicationfutureindailylifeandscientificresearchfortemperaturemeasurement．Keywords：temperaturemeasurement；SCM；DS18B20；nixiedisplay0引言1系统硬件设计温度是工业生产过程和实验过程中

6、比较重要的整个系统主要由主控中心(单片机)、温度传感器一个参数，精确的温度测量和及时的显示温度是很重要DS18B20、数码管显示及开关控制等功能模块组成。的。目前温度测量系统种类繁多，功能参差不齐。单片可以通过开关调节报警温度的上限，既可以使上限增机具有体积小，价格便宜，通用性和灵活性强的特点，利加，也可以使上限减小，这样就可以用于不同场合了，系用单片机设计温度测量系统，既可以满足功能要求，又统的框图如图1所示。一经济实惠。数字温度测量传感器DS18B20是单一总线的高精度测量器件，它克服了以前模拟式传感器与微机接口时需要的A／D转换器及

7、其他复杂外围电路的缺点[1]。本文就是运用单片机及其接口和集成单总线温图1系统硬件结构框图度传感器DS18B20构建一个高精度的温度测量和显示1．1温度传感器DS18B20系统，并且通过开关进行温度上限的设置，如果温度超DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的数字式过设定值就会报警或进行相应的控制命令。设计的电温度传感器，提供9位温度读数，指示温度]。温度信路简单，易于实现，而且还具有一定的扩展功能，可以扩息通过单线接口送人DS18B20或者从DS18B20送出，展成多点采集和更复杂的功能。所以从处理器到DS18B20仅需连接一条

8、线。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据本身提供，而不需要外部电源。这使得DS18B20与单片机接口变得很简收稿日期：2010-12—10单，克服了模拟式传感器与微机接口时需要的A／D转基