數字溫度計的設計

摘要：根據目前溫度傳感器的數字化和溫度表的發(fā)展現狀，研究和設計了一種基于51系列單片機的數字溫度計。數字溫度計控制電路的核心是基于51系列中ATMEL公司的8位單片機AT89C51。測溫傳感器采用了新型單線(xiàn)數字溫度傳感器DS18B20，不需要專(zhuān)用A／D轉換電路來(lái)實(shí)現溫度量由模擬量到數字量的變換，并可與單片機直接連接。同時(shí)，系統的顯示部分采用4住LED串行動(dòng)態(tài)顯示，用74LS373的輸出信號分別作為L(cháng)ED的位驅動(dòng)信號和段驅動(dòng)信號。該數字溫度表實(shí)現了對溫度采集、處理、實(shí)時(shí)顯示，并可實(shí)現對測溫系統的溫度控制。
關(guān)鍵詞：溫度傳感器DS18B20；單片機AT89C51；LED；單線(xiàn)通信

隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，精度、靈敏度、穩定度等各個(gè)參數的要求越來(lái)越高，數字式開(kāi)始問(wèn)世，數字式溫度傳感器輸出的是數字信號，可直接與單片機連接，具有克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號調理電路和A／D轉換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)。該設計所介紹的數字溫度計與傳統的溫度計相比，具有讀數方便，測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數字顯示，主要用于對測溫比較準確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗室使用。
由文獻可知，測量溫度的方式有很多，常用的溫度計多為管式溫度計，不僅讀數很不方便，還容易損壞。為此在DS18B20數字溫度傳感器技術(shù)的基礎上制作了數字溫度計，數碼管直接顯示溫度，讀數方便快易，而且電路簡(jiǎn)單、安全可靠。

1 系統方案設計
1．1 溫度測量系統的總體設計
該溫度測量系統主要通過(guò)傳感器數字采集電路對周邊環(huán)境進(jìn)行溫度測量及運算處理，并將處理的數據通過(guò)接口電路傳送給單片機，單片機根據用戶(hù)要求即設計人員設計開(kāi)發(fā)的軟件程序對數據進(jìn)行運算，儲存等，最后通過(guò)顯示電路進(jìn)行顯示。整體設計框圖如圖1所示。