基于DS18B20温度传感器的显示及报警统

摘要

在工业生产中，温度的控制尤其重要，因而对温度报警系统的需求也越来越大。如何设计一款成本低廉，测量准确，操作简单的温度报警系统成为一个重要问题。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。

在本设计中选用STC89C52型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过LCD1602数码显示管并行传送数据，实现温度显示。通过按键可调节温度值，当温度高于25°C时，LCD上的温度数值闪烁报警。本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括串口下载电路、按键输入电路、温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度报警、温度的采集与显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成该系统的总体设计。其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际监测使用。

关键词：单片机STC89C52；温度传感器DS18B20;LCD1602；

Abstract

In industry production,temperature control is especially important,so the temperature alarm is more need in industry.How to design a production cost low,high precision,simple operation temperature control is a important question,Traditinal temperature examination takes thermistor as temperature sensitive unit. Thermistor’s cost is low,needs the signal processing electric circuit,moreover the reliability is bad,the temperature measurement accuracy is low,the examination system also has certain pares with the traditional thermometer,what this design is based on the DS18B20 digital thermometer,it has the reading to be convenient,the temperature measurement scope is broad,the temperature measurement is precise,the digit demonstrated that applicable scope wide and so on characteristics.

Used in the design STC89C52MCU as the main control device,digital temperature sensor DS18B20 as the temperature components of the anode through the LCD1602 liquid crystal tube parallel transmission of data,to achieve temperature display.This design’s content mainly divides into two part design,including temperature gathering electric circuit and display circuit;Second ,to the system software part’sdesign,realizes temperature gathering and the demonstration using the C language.

DS18B20measured by direct reading temperature values and transfer data to MCU and output to show the design of the Digital Thermometer .Its system constitution is simple, the effect of signal gathering is good,the speed of data processing is quick ,and its advantageous for the actual examination use.

Keywords:MCU STC89C52; DS18B20; LCD1602

目录

第一章绪论 (4)

1.1课题背景及来源 (4)

1.2课题内容及要求 (4)

第二章系统整体设计 (5)

2．1系统设计方案论证 (5)

第三章系统的硬件选择及设计 (6)

3.1主控制器的设计 (6)

3.2温度采集电路的设计 (7)

3.3温度显示电路的设计 (10)

第四章系统的软件设计 (14)

4.1程序流程图 (14)

4.2 控制源程序 (16)

第五章系统调试 (28)

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

第一章绪论

1.1课题背景及来源

温度控制在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开发给现代工业

测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片

机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统存在的严重滞后现象，同

时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和精度。现代自动控制越来

越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了主控机，小型机，甚至是巨型机

处理剂等，当然这些处理剂有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存，大量的数据存储器。但是随之而来的是巨额的成本。在很多小型系统中，处理机的成

本占系统成本的比例高达20%，而对于这些小型系统来说，配置一个如此高速的处理机没有任何必要，因为这些小系统追求经济效益，而不是在乎系统的快速性，所以用成

本低廉的单片机控制小型的，而不是很复杂，不需要大量复杂运算的系统中是非常合

适的。

随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速发展，在高集成度，高

速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

1.2课题内容及要求

在本次设计中，整个系统以STC89C52为核心。温度传感器DS18B20完成环境温度

装换功能，以LCD1602接收温度数值并显示出来。通过设置报警温度25°C，当测量温度超过25°C时，LCD显示屏上的温度闪烁报警。其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，

应用C语言实现温度的采集与显示。

要求：

1、根据设计要求，选用STC89C52单片机为核心器件；

2、温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与

单片机的串行接口P0.0引脚相连；

3、显示电路采用LCD1602液晶显示屏接P2口（P2.0~P2.2）显示温度值