一種多用智能溫度測量?jì)x的設計與實(shí)現

摘要：設計實(shí)現了一種多用智能溫度測量?jì)x。采用傳感器為DALLAS公司的單總線(xiàn)數字式溫度傳感器DS18B20及單片機為8051，通過(guò)單片機對傳感器采集到的數字信號進(jìn)行計算處理，實(shí)現溫度的測量、溫度數值的數字顯示及高溫報警等功能。提供了完整的硬件電路圖和軟件流程圖，并詳細介紹了軟件設計要點(diǎn)及創(chuàng )新點(diǎn)。經(jīng)實(shí)物測試實(shí)驗，該測量?jì)x既能測量環(huán)境溫度，又可測量人體溫度，具備使用方便、響應快、結果顯示直觀(guān)的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：溫度測量?jì)x；DS18B20；80C51

溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度常是表征對象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數之一，在醫學(xué)領(lǐng)域中，體溫也是我們最為關(guān)注的醫學(xué)參數。隨著(zhù)現代科技的發(fā)展，溫度測量在各個(gè)領(lǐng)域應用越來(lái)越廣泛，同時(shí)溫度測量技術(shù)也被人們所異常關(guān)注。多功能溫度測量?jì)x就是一個(gè)典型的例子，運用單片機技術(shù)，向數字化，智能化方向發(fā)展。在此介紹一種多功能溫度測量?jì)x，既可以測量環(huán)境溫度、又能測量人體溫度，達到快響應、數字顯示溫度值，并且具有高溫報警的目的。

1 硬件電路設計
1．1 溫度傳感器
采用DALLAS公司的溫度傳感器DS18B20作為溫度采集器件，DS18B20的內部結構主要由64位ROM、溫度靈敏元件、內部存儲器和配置寄存器4部分組成，如圖1所示。

(1)64位ROM。它的內容是64位序列號，它可以被看作是該DS18B20的地址序列碼，其作用是使每個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現一根總線(xiàn)上掛接多個(gè)DS18B20的目的。
(2)溫度靈敏元件。它完成對溫度的測量，測量后的結果存儲在2個(gè)8 b的溫度寄存器中。
(3)內部存儲器。內部存儲器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2PROM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL以及配置寄存器。
DS18B20具有以下特點(diǎn)：
(1)獨特的單線(xiàn)接口方式，與單片機連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)；
(2)測溫范圍為-55～+125℃，在-10～+85℃范圍內精度為±O．5℃；
(3)通過(guò)編程可實(shí)現9～12位的數字讀數方式；
(4)用戶(hù)可自設定非易失性的報警上下限值；
(5)外圍電路簡(jiǎn)單，使用時(shí)不需要外圍元件，可用數據總線(xiàn)供電，電壓范圍為3．0～5．5 V無(wú)需備用電源；
(6)DS18B20有TO-92、SOIC及CSP封裝，本測量?jì)x選用DS18B20的外形及引腳排列如圖2所示，其中VDD為外接供電電源輸入端，GND為公共地，DQ為數字信號輸出端。

基于以上特點(diǎn)，采用DS18B2使得硬件消耗更少，系統設計更靈活、方便，價(jià)格更便宜，體積更小。