基于DS18B20的數字溫度計設計

梁星 游瑋 許志鴻

摘 要：在生活生產中，需要經常用到溫度檢測和溫度控制，為了使控制變簡單、靈活，同時能提高控制技術指標，設計了對溫度實時監(jiān)測與控制的儀器，本溫度控制系統主要實現功能是：實際溫度不符合設定的溫度閾值時，引發(fā)聲光報警響應;實時溫度與設定閾值顯示，分別精確位為十分位和個位;獨立按鍵可以設置溫度閾值范圍和溫度單位轉換功。

關鍵詞：微處理器;溫度傳感器;智能報警;可變閾值

一、引言

環(huán)境溫度是一個最主要的度量，它能體現物體冷暖的總體關系，生活生產中的各個環(huán)節(jié)都和環(huán)境溫度緊密相關，故環(huán)境溫度的精確可靠監(jiān)測與控制具有極其重要的作用。例如：許多需要化學作用的工藝生產也應該要在合適的溫度范圍下進行;許多電子設備如果沒有合適的環(huán)境溫度會不能正常工作;酒類品質、糧倉儲糧也都與環(huán)境溫度密切有關。由此可見，環(huán)境溫度的監(jiān)測與控制非常重要。針對生活生產的實際要求，設計一個簡單、實用的溫度控制系統，具有現實意義。

二、系統硬件設計

該系統包含STC89C52、DS18B20、LCD1602、晶振電路、復位電路等部分，設計出硬件原理圖、仿真電路圖。仿真電路圖如下：

該系統采用液晶顯示模塊1602，采用單片機驅動LCD1602，運用并行方法，EN，RW，RS分別連接微處理器的P2.6，P2.5，P2.4引腳，Q0～Q7接到微處理器的P0數據接口。

三、系統軟件設計

通過Keil C51編寫系統代碼，包括主程序，讀取溫度子程序，溫度轉換子程序、溫度數值顯示子程序等多個模塊。主程序流程圖如下

四、系統調試

設計的程序是使用C語言編寫。程序完成后對它進行編譯和執(zhí)行，檢查是否有語法錯誤。如果有錯，則回到程序代碼中繼續(xù)改寫，完成后重新編譯和執(zhí)行，重復進行操作直到不再出現編譯錯誤后運行程序。經Keil軟件編譯通過后，在Protues繪制的仿真電路圖中將編譯好的文件加載到單片機STC89C52中，啟動仿真，得到仿真結果。

焊接完成電路板后，將零件用焊錫聯接在電路板，用萬用表測量電路板是否焊接妥當，直到將焊接可能出現的虛焊或者未焊牢元器件的情況排除。硬件確認焊接成功后進行開機調試，實物圖如圖：

五、總結

本溫度計系統的研究設計是基于STC89C52微處理器和DS18B20傳感器，溫度測量范圍規(guī)定為-10—+85攝氏度，精度為0.1攝氏度，其具備范圍廣，精度高的測溫特點。允許設置上下閾值溫度，程序默認上限溫度為45℃、下限溫度為18℃，通過溫度計上的按鍵可以更改上下閾值溫度。并且可設置報警值范圍;設置了溫度單位之間的轉化和不同頻率的聲光報警。

參考文獻：

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[2]樓然苗，胡佳文，李光飛等. 51系列單片機課程設計指導. 北京航空航天大學出版社.2016

[3]楊居義. 單片機案例教程. 清華大學出版社.2015

[4]李 鋼.1-Wire總線數字溫度傳感器DS18B20原理及應用.現代電子技術[J]，2005

作者簡介：

梁星（1998-），男，漢族，廣東梅州人，福建農林大學，本科在讀，車輛工程研究方向

游瑋（1999-），女，漢族，福建寧德人，福建農林大學，本科在讀，電氣自動化研究方向

許志鴻（1998-），男，漢族，福建漳州人，福建農林大學，本科在讀，電氣自動化研究方向