基于DS18B20的数字温度计设计

梁星 游玮 许志鸿

摘 要：在生活生产中，需要经常用到温度检测和温度控制，为了使控制变简单、灵活，同时能提高控制技术指标，设计了对温度实时监测与控制的仪器，本温度控制系统主要实现功能是：实际温度不符合设定的温度阈值时，引发声光报警响应;实时温度与设定阈值显示，分别精确位为十分位和个位;独立按键可以设置温度阈值范围和温度单位转换功。

关键词：微处理器;温度传感器;智能报警;可变阈值

一、引言

环境温度是一个最主要的度量，它能体现物体冷暖的总体关系，生活生产中的各个环节都和环境温度紧密相关，故环境温度的精确可靠监测与控制具有极其重要的作用。例如：许多需要化学作用的工艺生产也应该要在合适的温度范围下进行;许多电子设备如果没有合适的环境温度会不能正常工作;酒类品质、粮仓储粮也都与环境温度密切有关。由此可见，环境温度的监测与控制非常重要。针对生活生产的实际要求，设计一个简單、实用的温度控制系统，具有现实意义。

二、系统硬件设计

该系统包含STC89C52、DS18B20、LCD1602、晶振电路、复位电路等部分，设计出硬件原理图、仿真电路图。仿真电路图如下：

该系统采用液晶显示模块1602，采用单片机驱动LCD1602，运用并行方法，EN，RW，RS分别连接微处理器的P2.6，P2.5，P2.4引脚，Q0～Q7接到微处理器的P0数据接口。

三、系统软件设计

通过Keil C51编写系统代码，包括主程序，读取温度子程序，温度转换子程序、温度数值显示子程序等多个模块。主程序流程图如下

四、系统调试

设计的程序是使用C语言编写。程序完成后对它进行编译和执行，检查是否有语法错误。如果有错，则回到程序代码中继续改写，完成后重新编译和执行，重复进行操作直到不再出现编译错误后运行程序。经Keil软件编译通过后，在Protues绘制的仿真电路图中将编译好的文件加载到单片机STC89C52中，启动仿真，得到仿真结果。

焊接完成电路板后，将零件用焊锡联接在电路板，用万用表测量电路板是否焊接妥当，直到将焊接可能出现的虚焊或者未焊牢元器件的情况排除。硬件确认焊接成功后进行开机调试，实物图如图：

五、总结

本温度计系统的研究设计是基于STC89C52微处理器和DS18B20传感器，温度测量范围规定为-10—+85摄氏度，精度为0.1摄氏度，其具备范围广，精度高的测温特点。允许设置上下阈值温度，程序默认上限温度为45℃、下限温度为18℃，通过温度计上的按键可以更改上下阈值温度。并且可设置报警值范围;设置了温度单位之间的转化和不同频率的声光报警。

参考文献：

[1]高玉芹. 单片机原理与应用及C51编程技术. 机械工业出版社.2015.

[2]楼然苗，胡佳文，李光飞等. 51系列单片机课程设计指导. 北京航空航天大学出版社.2016

[3]杨居义. 单片机案例教程. 清华大学出版社.2015

[4]李 钢.1-Wire总线数字温度传感器DS18B20原理及应用.现代电子技术[J]，2005

作者简介：

梁星（1998-），男，汉族，广东梅州人，福建农林大学，本科在读，车辆工程研究方向

游玮（1999-），女，汉族，福建宁德人，福建农林大学，本科在读，电气自动化研究方向

许志鸿（1998-），男，汉族，福建漳州人，福建农林大学，本科在读，电气自动化研究方向