張婷婷

【摘 要】在過(guò)程控制的實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)中，溫度的采集是很普遍的?？焖?、可靠地采集到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的高精度溫度數(shù)據(jù)可以為過(guò)程控制系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)。多路溫度檢測(cè)方法有很多。傳統(tǒng)方法多以熱電阻和熱電偶等為溫度敏感元件，但都存在可靠性差，準(zhǔn)確度和精度低的缺點(diǎn)。由這些溫度傳感器構(gòu)成的溫度測(cè)控系統(tǒng)大多存在兩大缺點(diǎn)：其一，布線(xiàn)施工麻煩，成本也高；其二，線(xiàn)路上傳送的是模擬信號(hào)，易受干擾和損耗。為此，本課題采用DS18B20型數(shù)字式溫度傳感器作為溫度采集單元，通過(guò)單片機(jī)與測(cè)溫模塊、LCM液晶顯示模塊和鍵盤(pán)輸入模塊結(jié)合，完成數(shù)據(jù)采集、溫度顯示、溫度設(shè)定功能。該系統(tǒng)不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的指標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】溫度傳感器；單片機(jī)；測(cè)溫模塊；LCM

Abstract： In the real-time detection and monitoring of the process control system， the collection of temperature is very common. Quickly and reliably collected the high precision temperature data in the industrial field can provide reliable basis for process control system. There are a lot of multi-channel temperature detection methods. More than the traditional methods with thermal resistance and thermocouple as the temperature sensitive element， but there are poor reliability， accuracy and low accuracy of shortcomings. Composed of the temperature sensor temperature measurement and control system are two major faults： first， the wiring construction of trouble， the cost is high； Secondly， the transmission lines are analog signals， are susceptible to interference and loss. Therefore， this subject adopts DS18B20 digital temperature sensor as temperature acquisition unit， through the MCU and the temperature measurement module， LCM LCD module and keyboard input module， data acquisition， temperature display， temperature setting function. The system not only has the advantages of convenient control， simple and flexible， and can greatly increase the temperature of the accused.

Keywords： The temperature sensor； Single chip microcomputer； Temperature measurement module； LCM

1.引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度測(cè)量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個(gè)越來(lái)越重要的角色，它對(duì)人們的生活具有很大的影響，準(zhǔn)確地測(cè)量和有效地控制溫度是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和安全生產(chǎn)的主要條件。所以溫度采集控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究有十分重要的意義。

本課題是基于單片機(jī)和溫度傳感器DS18B20設(shè)計(jì)制作的兩路室溫檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)選用分辨率較高的數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20對(duì)溫度采樣，采用單片機(jī)與測(cè)溫模塊、LCM液晶顯示模塊和鍵盤(pán)輸入模塊結(jié)合，完成數(shù)據(jù)采集、溫度顯示、溫度設(shè)定功能。

2.本文研究?jī)?nèi)容及系統(tǒng)總體方案

本文的研究?jī)?nèi)容是基于單片機(jī)和溫度傳感器設(shè)計(jì)制作的一個(gè)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度檢測(cè)顯示并實(shí)現(xiàn)溫度超限報(bào)警。系統(tǒng)主要模塊包括：測(cè)溫模塊、AT89C51單片機(jī)控制模塊、鍵盤(pán)輸入模塊、液晶顯示模塊、報(bào)警模塊。選用分辨率較高的數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20對(duì)溫度采樣，通過(guò)單片機(jī)與測(cè)溫模塊、LCM液晶顯示模塊和鍵盤(pán)輸入模塊結(jié)合，完成數(shù)據(jù)采集、溫度顯示、報(bào)警溫度設(shè)定功能。通過(guò)單片機(jī)和控制算法，對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)溫度顯示與報(bào)警。

測(cè)溫電路設(shè)計(jì)采用DS18B20測(cè)溫電路，電路如圖2所示。

本設(shè)計(jì)選用LCD1602點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊，該模塊為16×2點(diǎn)陣。采用直接法使LCM點(diǎn)陣字符型液晶顯示器與單片機(jī)并行連接。通過(guò)相應(yīng)的軟件編程，可以實(shí)現(xiàn)美觀(guān)、豐富的顯示界面。

3.結(jié)束語(yǔ)

本課題本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)和溫度傳感器設(shè)計(jì)制作的一個(gè)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度檢測(cè)顯示并實(shí)現(xiàn)溫度超限報(bào)警。DS18B20能夠達(dá)到0.5℃的固有分辨率，使用讀取溫度暫存寄存器的方法還能達(dá)到0.2℃以上的精度。使用這樣的電路主要的工作量就集中在單片機(jī)軟件的編程上。而采用功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)作為控制核心，減少了系統(tǒng)對(duì)外圍器件的需求，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了可靠？性，也降低了成本。？

【參考文獻(xiàn)】

[1]全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)編.第一屆～第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作品匯編[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2004：32-35.

[2]張毅坤，陳善久，裘雪紅.單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1998：79-86.

[3]陳濤.單片機(jī)應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：18-30.

[4]孫傳友，孫曉斌，漢澤西，等.測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002：102-115.

[5]劉篤仁，韓保君.傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003：35-47.