基于STC89C52單片機的溫度檢測系統(tǒng)設計

摘要：為了檢測現(xiàn)場溫度，并直觀反映其變化趨勢，設計了基于STC89C52單片機的溫度檢測系統(tǒng)。利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度信號，該信號送入STC89C52單片機處理，后由液晶顯示器LCD12864(ST7920)顯示溫度值，并繪制出溫度變化曲線。實測結(jié)果表明，系統(tǒng)可靠性、測試精度及溫度趨勢曲線繪制達到設計要求。
關鍵詞：STC89C52單片機；DS18B20；LCD12864(ST7920)；溫度檢測系統(tǒng)

0 引言
在某些檢測領域?qū)⒈粶y溫度數(shù)字化顯示還不足以完全反應其變化過程和變化規(guī)律，而繪制出趨勢曲線是有效方法之一。其中一種解決方案是將單片機作為下位機采樣現(xiàn)場溫度，將其上傳給PC機繪制曲線。有鑒于點陣型圖形液晶顯示器成本逐年降低、顯示容量越來越大、工耗越來越小、而且可以方便地與單片機接口，本文設計了一種溫度檢測系統(tǒng)。利用DS18B20采集溫度，LCD12864(ST7920)液晶顯示器直接與STC8 9C52單片機接口，在LCD12864(ST7920)上顯示被測溫度和溫度曲線。

1 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要由單片機STC89C52，溫度傳感器DS18B20，點陣型液晶顯示器LCD12864(ST7920)，鍵盤電路和報警電路組成(如圖1所示)。

STC89C52用于實現(xiàn)算法、是整個系統(tǒng)的主控核心；LCD12864用于顯示實測溫度、溫度曲線、時間和日期等參數(shù)；DS18B20用于溫度采集；鍵盤電路用于設定相關參數(shù)(上下限溫度值、時間)；報警電路用于溫度超限報警。

2 主要硬件設計
2. 1 STC89C52單片機系統(tǒng)
STC89C52單片機系統(tǒng)由單片機，時鐘電路，復位電路組成。單片機系統(tǒng)如圖2所示。

STC89C52單片機具有抗干擾性能強、速度快、功耗低和指令代碼完全兼容8051單片機等特點。其主要參數(shù)為：時鐘頻率最高可達80MHz；內(nèi)置8 KB的FLASH ROM，512 B的RAM和2 KB的E2PROM；3個16位定時器／計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)。
STC89C52的P0口作為普通I／O口使用，與12864液晶顯示器DB0～DB7數(shù)據(jù)口相連，根據(jù)P0口硬件特點在其外部必須接上上拉電阻。
時鐘電路采用內(nèi)部時鐘方式，為單片機系統(tǒng)提供時鐘信號。
復位電路采用上電自動復位和按鍵復位的方式，只要保證加到RST引腳的高電平持續(xù)時間大于2個機器周期就能使單片機正常復位。
2．2 DS18B20數(shù)字測溫電路
測溫電路的傳感器選用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，它具有特點為：可通過編程的方式實現(xiàn)9～12位的數(shù)字溫度直讀；測溫范圍為-55～125℃，最高12位分辨率，精度可達±0．5℃；可設置超限溫度報警，并有搜索命令識別報警條件；單總線接口，僅需一條輸入輸出線(DQ)就能與單片機(P2．0)進行通信。DS18B20數(shù)字測溫電路如圖3所示。

2．3 LCD12864顯示電路
顯示電路是人機交互的核心，本系統(tǒng)需同時顯示實測溫度、上限溫度、溫度曲線，時間和日期，信息量大，故選擇點降圖形液晶顯示器LCD12864(ST7920)。