數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

摘要：根據(jù)目前溫度傳感器的數(shù)字化和溫度表的發(fā)展現(xiàn)狀，研究和設(shè)計(jì)了一種基于51系列單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)。數(shù)字溫度計(jì)控制電路的核心是基于51系列中ATMEL公司的8位單片機(jī)AT89C51。測(cè)溫傳感器采用了新型單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，不需要專(zhuān)用A／D轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度量由模擬量到數(shù)字量的變換，并可與單片機(jī)直接連接。同時(shí)，系統(tǒng)的顯示部分采用4住LED串行動(dòng)態(tài)顯示，用74LS373的輸出信號(hào)分別作為L(zhǎng)ED的位驅(qū)動(dòng)信號(hào)和段驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該數(shù)字溫度表實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度采集、處理、實(shí)時(shí)顯示，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的溫度控制。
關(guān)鍵詞：溫度傳感器DS18B20；單片機(jī)AT89C51；LED；單線通信

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，精度、靈敏度、穩(wěn)定度等各個(gè)參數(shù)的要求越來(lái)越高，數(shù)字式開(kāi)始問(wèn)世，數(shù)字式溫度傳感器輸出的是數(shù)字信號(hào)，可直接與單片機(jī)連接，具有克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和A／D轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。
由文獻(xiàn)可知，測(cè)量溫度的方式有很多，常用的溫度計(jì)多為管式溫度計(jì)，不僅讀數(shù)很不方便，還容易損壞。為此在DS18B20數(shù)字溫度傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上制作了數(shù)字溫度計(jì)，數(shù)碼管直接顯示溫度，讀數(shù)方便快易，而且電路簡(jiǎn)單、安全可靠。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
1．1 溫度測(cè)量系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
該溫度測(cè)量系統(tǒng)主要通過(guò)傳感器數(shù)字采集電路對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行溫度測(cè)量及運(yùn)算處理，并將處理的數(shù)據(jù)通過(guò)接口電路傳送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)用戶(hù)要求即設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，儲(chǔ)存等，最后通過(guò)顯示電路進(jìn)行顯示。整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。