邵陽學院信息工程系 朱開旺 余建坤

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器的設(shè)計

邵陽學院信息工程系 朱開旺 余建坤

改革開放后,隨著我國經(jīng)濟的騰飛和科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，對溫度的測量已經(jīng)越來越重要了。本文主要介紹了基于DS18B20的數(shù)字溫度傳感器與STC89C52RC單片機組成的數(shù)字溫度報警系統(tǒng)。詳細描述了利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20和單片機TC89C52RC組成的溫度測量和控制系統(tǒng)在開發(fā)過程中,詳細介紹數(shù)字溫度傳感器DS18B20傳感器在與STC89C52RC單片機的硬件連接、軟件編程。而溫度報警器可以方便的實現(xiàn)溫度的采集和報警，并可以根據(jù)需要任意上下限報警溫度， 基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器使用起來相當方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點。 基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量，適合于惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫度測量，有廣泛的應用前景。

單片機；溫度檢測；STC89C52RC；DS18B20

一、引言

溫度報警器為根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化，在DS18B20溫度傳感器在不同溫度下，工作狀態(tài)的不同來給STC89C52RC單片機系統(tǒng)提供溫度數(shù)據(jù)，以供STC89C52RC單片機采集溫度數(shù)據(jù)同時顯示出來。DS18B20是常用的溫度傳感器之一，具有體積小，抗干擾能力強，精度高等特點?；贒S18B20的數(shù)字溫度報警器采用STC89C52RC單片機與DS18B20數(shù)字溫度傳感器，采用C51語言編程，投稿了系統(tǒng)的可移植性、擴展性，具有安全可靠、操作簡單方便等優(yōu)點。

二、設(shè)計方案

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器以STC89C52RC單片機為微控制器,由一數(shù)字溫度傳感器DS18B20測量被控溫度，結(jié)合LCD1602顯示器和蜂鳴器組合而成。當被測量值超出預設(shè)范圍則發(fā)出警報（蜂鳴器發(fā)出聲響）。設(shè)計原理如圖1所示。

圖1 設(shè)計原理

三、硬件設(shè)計

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器的DS18B20數(shù)字溫度傳感器采用外部電源供電模式，是將數(shù)字溫度傳感器DS18B20的GND直接接地，DQ與但單總線相連作為信號線，VDD與外部電源正極相連。如圖2所示：

圖2 DS18B20外部供電方式

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器的STC89C52RC單片機是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器， STC89C52RC單片機具有 8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲器?；贒S18B20的數(shù)字溫度報警器選用STC89C52RC單片機，其STC-89C52RC單片機最小系統(tǒng)主要由復位電路、振蕩電路組成。LCD1602數(shù)字端口與STC89C52RC單片機的P0口相連，STC-89C52RC單片機將通過DS18B20數(shù)字傳感器采集到的溫度值轉(zhuǎn)化為與LCD1602顯示器對應的數(shù)據(jù)，通過P0口輸出顯示。即通過P2.0到P2.2控制LCD1602控制端口，在基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器設(shè)計中，用LCD1602顯示器顯示溫度以及其他要顯示的信息。同時當采集到的溫度值超過所設(shè)置的范圍時，STC89C52RC單片機會輸出一定頻率的方波，通過PNP三極管功率放大后驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警信號。

四、軟件設(shè)計

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器采用C51語言編程，單片機C51語言是由C語言繼承而來的。但是和C語言不同的是，C51語言運行于單片機平臺，而C語言則運行于普通的桌面平臺?；贒S18B20的數(shù)字溫度報警器采用C51語言的模塊化編程思想，首先編寫讀取數(shù)字溫度傳感器DS18B20的溫度的子程序，然后編寫LCD1602液晶顯示的子程序，其次編寫按鍵中斷程序，然后編寫蜂鳴器子程序，通過主程序?qū)@些子程序的調(diào)節(jié)與調(diào)用，最后達到了基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器的設(shè)計要求。

五、結(jié)語

基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器是以環(huán)境溫度采集及報警過程設(shè)計為總目標，以STC89C52RC單片機最小應用系統(tǒng)為總控制中心，輔助設(shè)計有數(shù)字溫度傳感器DS18B20的溫度采樣電路、LCD1602顯示器電路以及蜂鳴器報警電路等。基于DS18B20的數(shù)字溫度報警器的優(yōu)點：采用的單片機STC89C52RC 性價比比較高；數(shù)字溫度傳感器DS18B20器轉(zhuǎn)化溫度的方法非常簡潔且精度高。

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