朱智鵬

摘 要 在現(xiàn)實生活中，電器或者實驗中很多地方都要將溫度顯示出來，因此溫度的采集和顯示應用越來越廣泛。本設計是事物或者周圍環(huán)境溫度的采集和顯示，系統(tǒng)的核心控制器件是AT89S52單片機，溫度的采集器件是DS18B20，它可以采集溫度值并將信號傳遞給單片機，可以設置預設值，由按鍵控制，如果超過預設值則由蜂鳴器報警，再由數(shù)碼管或者液晶顯示器顯示輸出。

關(guān)鍵詞 單片機；溫度采集；設計

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0028-01

在實際的工程系統(tǒng)應用中，有很多需要將環(huán)境或者室內(nèi)的溫度實時的顯示出來，而且很多地方對溫度有特定的要求，因此一個價格低廉、準確度高的數(shù)字溫度采集和檢測裝置至關(guān)

重要。

1 單片機溫度采集系統(tǒng)的硬件設計

系統(tǒng)一共分為5個部分：主控電路、溫度采集電路、顯示電路、報警電路、按鍵輸入控制電路。

1）主控電路。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)可編程FLASH存儲器。它是Atmel公司使用高密度非易失性存儲技術(shù)制造，是80c51單片機的升級版，新增ISP下載功能，多一個定時器T2，中斷多2個，RAM和ROM都有所增加，在掉電和指針方面都有所改進。與80c51單片機指令和引腳完全兼容。性能比51要好，而且價格與51相當。外圍加上復位電路和晶振電路組成單片機最小系統(tǒng)，用作本系統(tǒng)的主控電路。電路中晶振的2個管腳分別連接單片機的XTAL1和XTAL2，復位電路連到RST管腳。電路圖如圖1所示。

圖1 主控電路

2）溫度采集電路。本系統(tǒng)的溫度采集電路的核心元器件是數(shù)字溫度計DS18B20。DS18B20是達拉斯公司生產(chǎn)的一款可編程分辨率的單總線數(shù)字溫度計。該器件的特點是連接簡單，只通過一個單線接口發(fā)送或者接收信息，因此DS18B20只需要一根連接線就可以完成它與單片機的連接。方便簡單。另外DS18B20的測溫范圍是—55到+125攝氏度。完全可以滿足一般性的應用。DS18B20可以直接將模擬溫度信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到中央處理器當中，中間不需要AD轉(zhuǎn)換器件，方便快捷，降低成本，減少電路復雜性。得到廣泛應用。電路圖如圖2所示。

圖2 溫度采集電路

3）顯示電路。本系統(tǒng)的顯示電路采用的是4位一體數(shù)碼管，精確到小數(shù)點后一位，當然我們也可以將數(shù)碼管換成1602或者12864液晶，原理是一樣的，在顯示電路中4位一體數(shù)碼管段選連接排阻和單片機的P0口相連，位選通過4個PNP三極管與單片機P2^0、P2^1、P2^2、P2^3四個PO口相連。

4）報警電路。報警電路采用我們常用的蜂鳴器就可達到效果，這部分電路的主要作用是在需要設定溫度臨界值的應用當中，如果溫度超過臨界值那么蜂鳴器會自動報警。報警電路中蜂鳴器的一端接電源，另一端通過一個PNP三極管和單片機的P2^4口相連。

5）鍵盤輸入控制電路。這部分電路主要是用來設置溫度的臨界值，一共采用了4個獨立按鍵K1、K2、K3、K4，長按K1鍵進入溫度設置界面，K2是移位按鍵，按一下閃爍的光標會左移一位，這時候?qū)臄?shù)字就可以更改和設置了，K3和K4是加減按鍵，當光標移動到相應位置時，按K3和K4可以實現(xiàn)數(shù)字的加和減，溫度設置好之后按K1鍵返回溫度顯示狀態(tài)。電路中4個按鍵分別和單片機的P3^4、P3^5、P3^6、P3^7四個接口相連。另一端接地。電路如圖3所示。

圖3 鍵盤控制輸入電路

2 單片機溫度采集系統(tǒng)的軟件設計

本系統(tǒng)軟件設計采用C語言編程，整個程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，包括以下子程序：初始化子程序、按鍵子程序、顯示子程序、溫度采集子程序、報警子程序。主程序主要完成子程序和子函數(shù)的調(diào)用，實現(xiàn)溫度的顯示和處理。程序流程為：

開始→初始化→臨界值設定→讀取DS18B20數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)顯示→與臨界值比較（如果高于臨界值則進入報警；低于臨界值無響應）→返回。

3 結(jié)束語

DS18B20精度很高，可以達到0.1攝氏度以內(nèi)，比較大的測溫范圍也完全可以達到一般應用場合的要求，因此此系統(tǒng)應用還是比較廣泛的，另外此系統(tǒng)可以進行擴展，增加更多的模塊控制，比如可以增加溫度調(diào)節(jié)功能，當溫度帶到一定數(shù)值時由單片機的一個管腳輸出信號控制外部溫度控制電路，從而達到調(diào)節(jié)和控制溫度的作用，本系統(tǒng)功能齊全，運行可靠，完全可以實現(xiàn)各種場合對于溫度采集和調(diào)控的要求。

參考文獻

[1]胡漢才.單片機原理及系統(tǒng)[M].北京：清華大學出版社，2002：28-38.

[2]樓然苗，李光飛.單片機課程設計指導[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.

[3]方慶山，汪玉.基于STC89C52單片機的靜脈輸液監(jiān)控系

統(tǒng)[J].

[4]康華光.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]趙躍齊，馬瑞卿，梁貴毅，等.基于單片機C8051F的智能溫控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制.endprint

摘 要 在現(xiàn)實生活中，電器或者實驗中很多地方都要將溫度顯示出來，因此溫度的采集和顯示應用越來越廣泛。本設計是事物或者周圍環(huán)境溫度的采集和顯示，系統(tǒng)的核心控制器件是AT89S52單片機，溫度的采集器件是DS18B20，它可以采集溫度值并將信號傳遞給單片機，可以設置預設值，由按鍵控制，如果超過預設值則由蜂鳴器報警，再由數(shù)碼管或者液晶顯示器顯示輸出。

關(guān)鍵詞 單片機；溫度采集；設計

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0028-01

在實際的工程系統(tǒng)應用中，有很多需要將環(huán)境或者室內(nèi)的溫度實時的顯示出來，而且很多地方對溫度有特定的要求，因此一個價格低廉、準確度高的數(shù)字溫度采集和檢測裝置至關(guān)

重要。

1 單片機溫度采集系統(tǒng)的硬件設計

系統(tǒng)一共分為5個部分：主控電路、溫度采集電路、顯示電路、報警電路、按鍵輸入控制電路。

1）主控電路。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)可編程FLASH存儲器。它是Atmel公司使用高密度非易失性存儲技術(shù)制造，是80c51單片機的升級版，新增ISP下載功能，多一個定時器T2，中斷多2個，RAM和ROM都有所增加，在掉電和指針方面都有所改進。與80c51單片機指令和引腳完全兼容。性能比51要好，而且價格與51相當。外圍加上復位電路和晶振電路組成單片機最小系統(tǒng)，用作本系統(tǒng)的主控電路。電路中晶振的2個管腳分別連接單片機的XTAL1和XTAL2，復位電路連到RST管腳。電路圖如圖1所示。

圖1 主控電路

2）溫度采集電路。本系統(tǒng)的溫度采集電路的核心元器件是數(shù)字溫度計DS18B20。DS18B20是達拉斯公司生產(chǎn)的一款可編程分辨率的單總線數(shù)字溫度計。該器件的特點是連接簡單，只通過一個單線接口發(fā)送或者接收信息，因此DS18B20只需要一根連接線就可以完成它與單片機的連接。方便簡單。另外DS18B20的測溫范圍是—55到+125攝氏度。完全可以滿足一般性的應用。DS18B20可以直接將模擬溫度信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到中央處理器當中，中間不需要AD轉(zhuǎn)換器件，方便快捷，降低成本，減少電路復雜性。得到廣泛應用。電路圖如圖2所示。

圖2 溫度采集電路

3）顯示電路。本系統(tǒng)的顯示電路采用的是4位一體數(shù)碼管，精確到小數(shù)點后一位，當然我們也可以將數(shù)碼管換成1602或者12864液晶，原理是一樣的，在顯示電路中4位一體數(shù)碼管段選連接排阻和單片機的P0口相連，位選通過4個PNP三極管與單片機P2^0、P2^1、P2^2、P2^3四個PO口相連。

4）報警電路。報警電路采用我們常用的蜂鳴器就可達到效果，這部分電路的主要作用是在需要設定溫度臨界值的應用當中，如果溫度超過臨界值那么蜂鳴器會自動報警。報警電路中蜂鳴器的一端接電源，另一端通過一個PNP三極管和單片機的P2^4口相連。

5）鍵盤輸入控制電路。這部分電路主要是用來設置溫度的臨界值，一共采用了4個獨立按鍵K1、K2、K3、K4，長按K1鍵進入溫度設置界面，K2是移位按鍵，按一下閃爍的光標會左移一位，這時候?qū)臄?shù)字就可以更改和設置了，K3和K4是加減按鍵，當光標移動到相應位置時，按K3和K4可以實現(xiàn)數(shù)字的加和減，溫度設置好之后按K1鍵返回溫度顯示狀態(tài)。電路中4個按鍵分別和單片機的P3^4、P3^5、P3^6、P3^7四個接口相連。另一端接地。電路如圖3所示。

圖3 鍵盤控制輸入電路

2 單片機溫度采集系統(tǒng)的軟件設計

本系統(tǒng)軟件設計采用C語言編程，整個程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，包括以下子程序：初始化子程序、按鍵子程序、顯示子程序、溫度采集子程序、報警子程序。主程序主要完成子程序和子函數(shù)的調(diào)用，實現(xiàn)溫度的顯示和處理。程序流程為：

開始→初始化→臨界值設定→讀取DS18B20數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)顯示→與臨界值比較（如果高于臨界值則進入報警；低于臨界值無響應）→返回。

3 結(jié)束語

DS18B20精度很高，可以達到0.1攝氏度以內(nèi)，比較大的測溫范圍也完全可以達到一般應用場合的要求，因此此系統(tǒng)應用還是比較廣泛的，另外此系統(tǒng)可以進行擴展，增加更多的模塊控制，比如可以增加溫度調(diào)節(jié)功能，當溫度帶到一定數(shù)值時由單片機的一個管腳輸出信號控制外部溫度控制電路，從而達到調(diào)節(jié)和控制溫度的作用，本系統(tǒng)功能齊全，運行可靠，完全可以實現(xiàn)各種場合對于溫度采集和調(diào)控的要求。

參考文獻

[1]胡漢才.單片機原理及系統(tǒng)[M].北京：清華大學出版社，2002：28-38.

[2]樓然苗，李光飛.單片機課程設計指導[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.

[3]方慶山，汪玉.基于STC89C52單片機的靜脈輸液監(jiān)控系

統(tǒng)[J].

[4]康華光.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]趙躍齊，馬瑞卿，梁貴毅，等.基于單片機C8051F的智能溫控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制.endprint

摘 要 在現(xiàn)實生活中，電器或者實驗中很多地方都要將溫度顯示出來，因此溫度的采集和顯示應用越來越廣泛。本設計是事物或者周圍環(huán)境溫度的采集和顯示，系統(tǒng)的核心控制器件是AT89S52單片機，溫度的采集器件是DS18B20，它可以采集溫度值并將信號傳遞給單片機，可以設置預設值，由按鍵控制，如果超過預設值則由蜂鳴器報警，再由數(shù)碼管或者液晶顯示器顯示輸出。

關(guān)鍵詞 單片機；溫度采集；設計

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0028-01

在實際的工程系統(tǒng)應用中，有很多需要將環(huán)境或者室內(nèi)的溫度實時的顯示出來，而且很多地方對溫度有特定的要求，因此一個價格低廉、準確度高的數(shù)字溫度采集和檢測裝置至關(guān)

重要。

1 單片機溫度采集系統(tǒng)的硬件設計

系統(tǒng)一共分為5個部分：主控電路、溫度采集電路、顯示電路、報警電路、按鍵輸入控制電路。

1）主控電路。AT89S52單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)可編程FLASH存儲器。它是Atmel公司使用高密度非易失性存儲技術(shù)制造，是80c51單片機的升級版，新增ISP下載功能，多一個定時器T2，中斷多2個，RAM和ROM都有所增加，在掉電和指針方面都有所改進。與80c51單片機指令和引腳完全兼容。性能比51要好，而且價格與51相當。外圍加上復位電路和晶振電路組成單片機最小系統(tǒng)，用作本系統(tǒng)的主控電路。電路中晶振的2個管腳分別連接單片機的XTAL1和XTAL2，復位電路連到RST管腳。電路圖如圖1所示。

圖1 主控電路

2）溫度采集電路。本系統(tǒng)的溫度采集電路的核心元器件是數(shù)字溫度計DS18B20。DS18B20是達拉斯公司生產(chǎn)的一款可編程分辨率的單總線數(shù)字溫度計。該器件的特點是連接簡單，只通過一個單線接口發(fā)送或者接收信息，因此DS18B20只需要一根連接線就可以完成它與單片機的連接。方便簡單。另外DS18B20的測溫范圍是—55到+125攝氏度。完全可以滿足一般性的應用。DS18B20可以直接將模擬溫度信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到中央處理器當中，中間不需要AD轉(zhuǎn)換器件，方便快捷，降低成本，減少電路復雜性。得到廣泛應用。電路圖如圖2所示。

圖2 溫度采集電路

3）顯示電路。本系統(tǒng)的顯示電路采用的是4位一體數(shù)碼管，精確到小數(shù)點后一位，當然我們也可以將數(shù)碼管換成1602或者12864液晶，原理是一樣的，在顯示電路中4位一體數(shù)碼管段選連接排阻和單片機的P0口相連，位選通過4個PNP三極管與單片機P2^0、P2^1、P2^2、P2^3四個PO口相連。

4）報警電路。報警電路采用我們常用的蜂鳴器就可達到效果，這部分電路的主要作用是在需要設定溫度臨界值的應用當中，如果溫度超過臨界值那么蜂鳴器會自動報警。報警電路中蜂鳴器的一端接電源，另一端通過一個PNP三極管和單片機的P2^4口相連。

5）鍵盤輸入控制電路。這部分電路主要是用來設置溫度的臨界值，一共采用了4個獨立按鍵K1、K2、K3、K4，長按K1鍵進入溫度設置界面，K2是移位按鍵，按一下閃爍的光標會左移一位，這時候?qū)臄?shù)字就可以更改和設置了，K3和K4是加減按鍵，當光標移動到相應位置時，按K3和K4可以實現(xiàn)數(shù)字的加和減，溫度設置好之后按K1鍵返回溫度顯示狀態(tài)。電路中4個按鍵分別和單片機的P3^4、P3^5、P3^6、P3^7四個接口相連。另一端接地。電路如圖3所示。

圖3 鍵盤控制輸入電路

2 單片機溫度采集系統(tǒng)的軟件設計

本系統(tǒng)軟件設計采用C語言編程，整個程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，包括以下子程序：初始化子程序、按鍵子程序、顯示子程序、溫度采集子程序、報警子程序。主程序主要完成子程序和子函數(shù)的調(diào)用，實現(xiàn)溫度的顯示和處理。程序流程為：

開始→初始化→臨界值設定→讀取DS18B20數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)顯示→與臨界值比較（如果高于臨界值則進入報警；低于臨界值無響應）→返回。

3 結(jié)束語

DS18B20精度很高，可以達到0.1攝氏度以內(nèi)，比較大的測溫范圍也完全可以達到一般應用場合的要求，因此此系統(tǒng)應用還是比較廣泛的，另外此系統(tǒng)可以進行擴展，增加更多的模塊控制，比如可以增加溫度調(diào)節(jié)功能，當溫度帶到一定數(shù)值時由單片機的一個管腳輸出信號控制外部溫度控制電路，從而達到調(diào)節(jié)和控制溫度的作用，本系統(tǒng)功能齊全，運行可靠，完全可以實現(xiàn)各種場合對于溫度采集和調(diào)控的要求。

參考文獻

[1]胡漢才.單片機原理及系統(tǒng)[M].北京：清華大學出版社，2002：28-38.

[2]樓然苗，李光飛.單片機課程設計指導[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.

[3]方慶山，汪玉.基于STC89C52單片機的靜脈輸液監(jiān)控系

統(tǒng)[J].

[4]康華光.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]趙躍齊，馬瑞卿，梁貴毅，等.基于單片機C8051F的智能溫控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制.endprint