基于51单片机与DS18B20的数字温度计设计 - 图文

信息与通信工程学院

课 程 设 计

项 目：基于单片机的DS18B20数字温度计设计 指导老师： 湛腾西 设 计 人： 尹世强 彭娇礼 班 级： 电实11-1BF

2013 年 06 月 18 日

1 设计要求

1.1 基本要求

1、 测量精度0.5℃ 2、 范围：-50℃-110℃

3、 可测多点温度，演示两点以上 4、 LED直读显示

5、 可任意设计温度报警的上限与下限

6、 可上传通信（RS232口）,也可以相互对通(485口)

1.2 扩展功能

温度报警，能任意设定温度范围实现声光报警；

每隔10分钟记录一次温度数据，至少能查询过去10个时刻的温度情况。

2 元器件清单

序号 耗材名称 数量 1 1 4 2 1 12 4 2 1 1 4 1 1 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 AT89S51 FJ5461BH，共阳极四合一数码管 欧姆龙按键 DS18B20,串口温度传感器, 485串行通信驱动电路（封装DIP） 120/0.5W电阻 PNP三极管 发光二极管直径5mm,红一绿一 蜂鸣器 辅铜板10cm*20cm 1k/(1/8w), 插座DIP40 与RS232电路配套的DIP插座 电源板插（SIP2套件） 15 16 17 18 双排IDC10排插，RS232通信接插在板接插座 DB9串口通信接头（阴） 0.75导线3米（红、黑、白各1米 芯排线一米 1 1 2 1 3 总体方案设计

2.1 方案论证 2.1.1 方案一

由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件，将随被测温度变化的电压或电流采样，进行A/D转换后就可以用单片机进行数据处理，实现温度显示。这种设计需要用到A/D转换电路，增大了电路的复杂性，而且要做到高精度也比较困难。

2.1.2 方案二

考虑到在单片机属于数字系统，容易想到数字温度传感器，可选用DS18B20数字温度传感器，此传感器为单总线数字温度传感器，起体积小、构成的系统结构简单，它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理，即可实现温度显示。另外DS18B20具有3引脚的小体积封装，测温范围为-55~+125摄氏度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，其测量范围与精度都能符合设计要求。 以上两种方案相比较，第二种方案的电路、软件设计更简单，此方案设计的系统在功耗、测量精度、范围等方面都能很好地达到要求，故本设计采用方案二。

测温电路 单 片 机 图1 系统总体方框图

显示电路

按键输入电路 报警电路 时钟、复位电路 2.2 总体设计框图

本方案设计的系统由单片机系统、数字温度传感器、LED显示模块、按键控制模块、温度报警模块组成，其总体架构如图1。

3 硬件设计

3.1 单片机系统

1. 本设计采用STC89C52单片机作为控制器，完成所有功能的控制，包括：

? DS18B20数字温度传感器的初始化和读取温度值 ? LED数码管显示驱动与控制 ? 按键识别和响应控制 ? 温度设置和报警 ? 温度值的存储和读取 2. 单片机系统电路原理图：

图2 单片机系统原理图