计算机温度采集系统
温度采集系统
方案设计与分析1温度控制系统方案测温系统采用集成温度传感器AD590测量温度,AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。
可广泛应用于各种冰箱、空调器、粮仓、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。
将AD590测得的温度信号经转换电路转换为电压量输出,再经AD转换后,将数据送入单片机处理,最后由显示电路显示所测温度,此外还设有键盘,用来设置温度,将测得温度与设置温度比较后,由指示灯指示系统所处的工作状态。
2硬件资源简介2.1 89C51简介89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—F alsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89 C2051是它的一种精简版本。
89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.3三端稳压器LM7805简介三端稳压集成电路lm7805电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78 ××系列和负电压输出的lm79××系列。
顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。
用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。
多通道计算机温度采集系统的研究及应用
第３ 卷 第 ５ ｌ 期 昆 明 理 工 大 学 学 报 （理 工 版 ） ２０ 年 ｌ 月 ０６ Ｏ Ｊｕ ａ ｏ Ｋ ｎ ｉ ｎ ｅ ｉ ｉ ｃ ｄＴｃｎｌ ｙ（ ｃ ｎｅａｄ ｅｈｏ ｇ） ｏｒ ｌ ｆ ｕｍ ｎ Ｕ ｉ ｒｔ ｏＳ ｅ ｅ ｎ ｅｈｏ ｇ Ｓｉ ｃ ｃｎｌ ｎ ｇ ｖ ｓｙ ｆ ｃ ｎ ａ ｏ ｅ ｎ Ｔ ｏ ｙ
Ｖ １ １ Ｎ ． ｏ３ ． ｏ５ Ｏ ｔ ２０ ｃ ０６ ．
多 通 道 计 算 机 温 度 采 集 系 统 的 研 究 及 应 用
黎振 华 ， 刘美红 ， 蒋业华 ， 周荣锋 ， 荣 周
（ 明理 工 大 学 机 电 工程 学 院 ， 昆 云南 昆 明 ６０ ９ ） ５０ ３
摘 要 ：针对 传统 测温 方法精度 低 、 据 处理 繁 琐等 缺 陷 ， 据 温度 场数 据 采 集 的要 求 ， 制 了采 数 根 研
ｍａｉ ｌｉｈ ｎ ｅ ａａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔｍ ｆＩ Ａ ｕ ｎ ｅｆｃ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｔ ｍｕ ｔ ａ ｎ ｌｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｏ Ｓ ｂ ｓｉ ｔｒａ ｅ ｉ ｅ ｅｏ ｅ ．Ｗ ｉ ｏ ｔｔ ｅ ｌ ｔｔ ｎ ｆｔａ ｉ ｏ ａ ｃ ｃ ｉ ｔ ｕ ｉ ａ ｏ ｓ ｏ ｒ ｄ ｔ ｎ ｈ ｈ ｍｉ ｉ ｉ ｌ ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｎ ｔｕ ｎ ｓ，ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｉｉｎ，ｌ ｔｄ ｍｅ ｓ ｒｎ ｏｎ ｓａ ｄ ｄｆｉｕ ｔ ｆｄ ｔ ｒ ｃ ｓｉ ｇ，ｔｉ ｙ ｔｍ ｒｖ ｄ ｓ ｕ ｈ ａ ｌｗ ｒｃ ｓｏ ｓ ｉ ｅ ａ ｕ ｇ ｐ ｉｔ ｉ ｃ ｌｙｏ ａａ ｐ ｅ ｓｎ ｉ ｍ ｉ ｎ ｏ ｈ ｓｓ ｓｅ ｐ ｏ ｉ ｅ １ ｈ ｎ ｅｓｏ ｘ ｍｕ ４ ｋ ａ ｌ ｇ ｆｅ ｅ ｃ ｏ ｍｏ ｉｏ ｅ ｅａ ｕ ｅｄ．Ｔｈ ａ ｐ ｉ ｇ ｅＴ ｒｏ ｅ ｓ ｓｅ ６ ｃ ａ ｎ ｌ ｆｍａ ｉ ｍ ０ Ｈｚ ｓｍｐ ｉ ｒ ｑ ｎ ｙ ｔ ｎ ｔｒｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆ ｌ ｎ ｕ ｅ ｉ ｅｓ ｍ ｌｎ ｌｏ ｆｔ ｙ ｔｍ ｈ ｉ ｅ ｓ ｔａ ２ ｓｌ ｓ ｎ ０． ％ ａ ｄ ｔ ｅｒ ｎ ｔｍｅ ｏ ｔｉ ｉ ｔ ｓ ｘ ｅ ｔｄ ｆｃｅ ｔｓｏ ａ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｏ ｈ ｎ ｕ ｈ ｉ ｆｉ ｓ ｌ ｌ ｓｅ ｃ ｐ ｅ ｉｎ ｔｒｇ ｐ ｃ ｆｃ ｍｐｕｅ ａ ｄ ｄ ｓ ｉ ｍ ｅ ｉ ｔｒｈ ｒ ｉｋ．ｗｈｃ ｉｈ ｅ ａ ｌｓｔ ｅ ｓ ｓｅ ｔ ｕｔｍａｉａｌ ｃ ｒ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅｄ ａ ｃ ｒ ｔｌ ｎ ｉｄ ｓｒａ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆ ｒａ ｌｎ ｉ ． ｎ ｂ ｅ ｙ ｔｍ ｏ ａ ｏ ｔｃ ｙ ｒ ｏ ｄ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｆ ｌ ｃ ｕ ａｅｙ ｉ ｎ ｕ ｔｉｌｃ ｎ ｉｉ ｏ ｏ ｇ ｔ ｈ ｌ ｅ ｈ ｉ ｏ ｍｅ ｈ ｓｓ ｓｅ ｉ ｐ ｌｅ ｏ ｔｓｉ ｈ ｏ ｉ ｉ ａｉ ｒ ｃ ｓ ｆａｈ ａ ｙ ｓ ｃ ｏ ｕ ｔ ｅ ｉｏ ａ ｉ Ｔ ｉ ｙ ｔｍ ｓａ ｐ ｉｄ ｔ ｅ ｔ ｇ ｔ ｅ ｓ ｌｄｆｃ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｖ ｅ ｔ ｎ ｄ ｃ ｉ ｒ ｎ ｃ ｔ ｔ ２ ０ ０ Ｓｒ － ｎ ｉ ｏ ｉ ｌ ｓ ｎｇ． ｈ １ ０ ｅ
基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统设计
基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统设计作者：刘孝赵刘雨宸董宜孝来源：《无线互联科技》2024年第09期摘要：随着科技的不断进步，人们需要更加智能且精密的电器。
由于人们平时的生活与温湿度应用密切相关，文章设计了基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统。
该系统包括STM32F103C8T6主控模块、OLED显示屏显示模块和温湿度采集主要模块。
各种模块独立工作，互不干扰，模块电路内部完善、使用方便、相关衍生功能丰富。
该系统将采集到的数据在显示屏上显示，并在智能终端产品上应用，用户反响良好。
关键词：智能；温湿度；采集；测试中图分类号：TP311.1文献标志码：A0 引言随着科学技术与生产力的发展，人们的生活逐渐富裕，开始追求便捷的生活方式，智能家居监测系统也应运而生。
为了能依据室内温湿度来调整空调、风扇等电器的使用，对室内温湿度的实时采集必不可少。
温湿度数据控制对智能家居起着至关重要的作用。
从电器角度看，温度检测设备可以由接觸式和非接触式组成。
接触式是被测量对象和温度测量传感器之间进行充分的热量交互，最终达到热量平衡时，温度传感器的物理参数值就可以表明被测对象的温度值。
而非接触式温度采集则是通过辐射进行热交换，最常用的方式是采用光电式等传感器来实现。
1 硬件电路设计1.1 温度检测电路该系统主要由温湿度采集模块、STM32F103C8T6主控模块和OLED显示屏模块组成。
各个模块之间电路结构简单，易于焊接，性价比高。
依据“Steinhart-Hart方程”和“电阻式湿度传感器原理”可知：当温度升高时，热敏电阻（Negative Temperature Coefficient，NTC）阻值减小。
温度可由Steinhart-Hart方程求得温度T。
R t=R×EXP［B×（1/T2-1/T1）］由此可知，电阻以非线性方式与温度成反比变化。
其中，B：热敏指数，从规格书获取；T1：固定值，25℃；T2：输入目标温度；R t：热敏电阻阻值；R：标称阻值，从规格书获取；EXP：自然指数函数。
温度采集与显示系统
温度采集与显示系统1 课程设计内容1.1设计要求利用STC89C52、DS18B20、LCD1602、AT24C02等元器件设计温度采集与显示系统。
系统具有以下功能：1)能正确检测温度；2)在1602上实时显示温度；3)每隔10秒采集一次温度数据并保存到AT24C02；4)按键按下后，可逐个显示之前采集到的数据；5)其他功能可根据系统上的资源自行设定。
1.2设计任务1)根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成电路原理图，包括单片机最小系统模块、LCD显示模块、存储模块、串行口下载模块和电源模块，最终在万用板上焊接，完成整个系统硬件设计。
2)根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包括系统主程序、温度读取子程序、LCD显示子程序、存储子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。
3)完成系统的仿真与调试，使得系统在脱机情况下，能稳定可靠的工作。
1.3 课程设计原理基于DS18B20的数字温度计设计主要由数字温度传感器、单片机控制电路、数码显示电路组成。
DS18B20 测量温度采用了特有的温度测量技术。
它是通过计数时钟周期来实现的。
低温度系数振荡器输出的时钟信号通过由高温度系数振荡器产生的门周期而被计数。
计数器被预置在与- 55 ℃相对应的一个基权值。
如果计数器在高温度系数振荡周期结束前计数到零,表示测量的温度值高于- 55℃,被预置在- 55 ℃的温度寄存器的值就增加1℃,然后重复这个过程,直到高温度系数振荡周期结为止这时温度寄存器中的值就是被测温度值,这个值以16 位形式存放在便笺式存贮器中,此温度值可由主机通过发存贮器读命令而读出,读取时低位在前,高位在后。
斜率累加器用于补偿温度振荡器的抛物线特性。
读出的二进制数可以直接转换为十进制由单片机驱动数码管显示输出。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。
实验一温度数据采集系统
实验一温度数据采集系统一、 实验目的 1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。
二、 实验内容1、实验方案的设计； 2、数据采集程序设计与开发； 3、 系统调试与运行。
三、 实验设备1、微型计算机 一台2、ADAM4019温度数据采集模块 一个3、ADAM4520串行协议转换模块 一个4、K 型热电偶 一个5、电加热水杯 一个6、Visual Basic 6.0软件 一套7、工业温度计 一个8、ADAM-4000 Utility 应用程序 一套四、 实验要求1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发 2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试； 3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。
五、 实验原理与方法步骤1、 实验原理温度数据采集系统的构成原理图，如图1—1所示。
图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K 型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。
为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号，然后通热电偶 ADAM4019 ADAM4520 PC 机 COM1 端口电热水杯电源过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。
可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采集。
为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。
软件冷端温度补偿技术的原理思想：误差的绝对值＝|采集到的测量值－真实温度值|；if 实际测量值－真实温度值>0;then 温度量＝实际测量值－误差的绝对值；else if 实际测量值－真实温度值<0;then 温度量＝实际测量值+误差的绝对值；else温度量＝实际测量值;end2、ADAM4019指令的学习（见附件材料）3、VB知识的准备和参考程序设计在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。
刍议计算机温度采集系统的设计
Ｌ
刍议 计算 机 温 度 采 集 系统 的设计
令 文 ／贾正松
【 要】 摘
维普资讯
中国畚新杖术套簋
本 文介 绍 单 片机 对 整 个 测 量 电路 进 行 管理 和 控 制 ， 得 整 个 系统 智 能化 、 积 小 、 使 体 功耗 低 、 用 电 使
Ｗｉｄｗ ｎ ｏ ｓ程 序 的 编 写 。 因 此 用 其 实 现 微 机 串 Ｅ 的 数 据 通 讯 相 当 简 单 ． ｌ 以很 少 的程 序代 码 就 可 以轻 松 实现 串 口的访 问 和 数据 通 讯 。
２硬 件 设 计
２ １ 测 量 电路 设 计 ．
该 系 统 中 ＡＤ Ｃ 接 地 ， Ｄ ＡＤ—Ｄ ＡＤ Ｂ 分 别 接 ８ Ｃ １ 的 Ｐ 和 Ａ、 Ｄ ９５ ３３ Ｐ． ３４。构 成 ４路 输 入 ； Ｌ 是 地 址 锁 存 允 许 ，Ｔ Ｒ 是 芯 片 的 起 动 引 ＡＥ ＳＡ Ｔ 脚 。其 上 脉 冲 的 下 降 沿 起 动 一 次 新 的 Ａ／ 转 换 ，一 起 接 入 Ｐ ．； Ｏ Ｄ ３７ Ｅ Ｃ
以 上 原 因 ． 本 系 统 采 用
调 试 及维 修 方便 。系 统 结构 如 图 １所 示 ，其 中 。 计 算 机 要 求
Ａ ００ ＤＣ ８ ９作 为 模 数 转 换 器 。其
能 够 运 行 Ｗｉｄｗ ９ ｎ ｏ ｓ８或 更 高 版 本 ） 作 系 统 和 开 发 环 境 Ｖ ６０， 有 结 构 框 图 如 图 ３ 该 芯 片 是 ８ 操 Ｂ． 具 。 标 准 的 Ｒ ２２串 口 ， 要 功 能 为 数 据 采 集 处 理 和 系 统 控 制 ， 人 机 交 互 的 位 逐 次 比 较 式 Ａ／ 转 换 芯 片 ． Ｓ３ 主 是 Ｄ
温度采集系统课程设计
1 引言1.1 单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O 设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
1.2 温度采集设计背景随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能温度传感器目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。
基于ARM的温度采集系统
湖南科技大学信息与电气工程学院《基于嵌入式微处理器S3C44B0X的温度采集系统》设计报告专业：电子信息工程姓名：陈信维曾有根指导教师：罗朝辉绪论嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件皆可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。
嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。
目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。
数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析和处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。
采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。
采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。
准确的数据量测是数据采集的基础。
数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。
不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。
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摘要本文设计了一种实用新型计算机温度采集系统，采用DS18B20作温度传感器。
该系统原理简单，结构紧凑，成本低廉，适用于需要单点测温的场合，广泛应用于人们日常生活中，并显示出了经济、可靠的优越性。
本文对系统中的各个组成部分的原理、功能、线路图、芯片的功能作了一个详细的介绍，测量误差符合系统所规定的要求。
关键词: 温度测量传感器AbstractThis paper proposes a new practical temperature collecting computer system. The system uses DS18B20 as temperature sensor, the system has simple principle, compact construction, cheap. It can be applied to multi-nodes temperature measurement, which is extensively applied to produce in daily life, and it is showed economy superiority and reliability. This text introduces the system’s principle, function, circuits diagram and the chips functions in detail. The measure error is within the prescribed toleration.Key words: Temperature measure Sensor目录第1章方案论证 (5)1.1 传感器选择 (6)第2章硬件电路的设计 (7)2.1 复位电路设计 (7)2.2 时钟电路设计 (8)2.3 温度采集电路设计 (9)2.3.1 DS18B20传感器的测温原理 (9)2.3.2 温度采集电路设计 (9)2.4 电平转换电路的设计 (10)2.5 显示电路的设计 (11)2.6 加热电路的设计 (12)2.7人机界面设计 (13)第3章软件电路设计 (14)3.1 数据采集程序设计 (14)3.2 人机界面程序设计 (15)3.2.1 文本显示程序设计 (15)3.2.2 图片显示程序设计 (15)第4章结论 (16)4.1 收获与体会 (16)参考文献 (17)附录1 元器件清单 (18)2 模块子程序 (19)3 电路原理图 (26)第 1 章方案论证温度采集在现实生活中有着非常重要的地位。
以往传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好解决。
本系统主要由四部分组成，独立按键部分（用于设定温度值）、信号采集数据处理部分、显示部分和石英加热管控制部分。
该系统还充分利用了CMOS单片机8051的软件资源。
其软件主要包括主程序模块、显示模块、读取键盘模块、加热管控制模块等子程序模块所组成。
各个模块都必不可少。
通过软件间的配合，既节省了许多硬件资源，减小了开支，又减少了系统误差和随机干扰，提高了测量精度，使设计更加实用。
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。
可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。
分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。
DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！。
继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。
DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
结构框图如下图所示：图 1.1 系统总体结构框图1.1 传感器的选择DS18B20 “一线总线”数字化温度传感器是DALLAS最新单线数字温度传感器，同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS1822的精度较差为± 2°C 。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量，与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。
而且新一代产品更便宜，体积更小。
DS18B20的主要特点：①全数字温度转换及输出。
②先进的单总线数据通信。
③最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。
④12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
⑤可选择寄生工作方式。
⑥检测温度范围为 55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)⑦内置EEPROM，限温报警功能。
⑧64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。
⑨多样封装形式，适应不同硬件系统DS18B20的外形及管脚排列:DS18B20外形及大小与一般晶体三极管相当，有三个引出端其管脚排列见图2.7：1 GND 电源地 2DQ 数据线 3 V DD 电源电压图 2.7 DS18B20管脚排列基于以上优点，本系统采用DS18B20作为温度传感器。
第2章硬件电路设计本系统由温度信号检测部分、独立按键部分、译码显示和石英加热管控制部分组成,其系统结构如附录原理图。
2.1 复位电路设计复位是单片机的初始化操作，只需给8051的复位引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可得8051复位，复位时，PC初始化为0000H，使8051从OUT单元开始执行程序。
除了进入系统的正常初始化之外由于程序运行出错或操作错误而使系统处于死锁状态，为摆脱死锁状态，也需按复位键使得RST脚为高电平，使8051重新启动。
在系统中，有时会出现显示不正常，也为了调试方便，我们需要设计一个复位电路，在系统中，复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时用户的按键复位功能。
复位电路可由简单的RC电路构成，也可使用其它的相对复杂，但功能更完善的电路。
本系统采用的电路如图2.5所示。
工作原理是：上电瞬间，RC电路充电，RESET引脚端出现正脉冲，只要RESET保持10ms以上高电平，就能使单片机有效的复位。
，C取10μF，R取10KΩ。
按键复位电路，在按下复位键瞬间C与R构成充电电路，RESET端的电位与Vcc相同，随着充电电流的减少，RESET的电位逐渐下降。
图 2.5 复位电路图中 RC时间常数越大，上电时RESET端保持高电平的时间越长，图中这组参数足以保证复位操作。
2.2 时钟电路设计时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊地一拍一拍地工作。
因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统稳定性。
本次时钟电路如下图所示。
图2.6 时钟电路部分原理图单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2这两个引脚跨接在石英晶体振荡器和微调电路，就构成一个稳定的自激振荡器。
电路中的电容C1和C2典型值通常选择30pF左右，该电容大小会影响振荡器频率的高低，振荡器的稳定性和起振的快速性。
晶振的振荡器频率的范围通常在1.2～12MHz之间，晶体的频率越高，则系统得时钟频率也就变高，单片机的运行速度也就越快。
但反过来运行速度快，对存储器的速度要求就高。
对印刷电路板的工艺要求也高，即要求浅间的寄生电容要小；晶体和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生生活，更好的保证振荡器稳定，可靠地工作。
2.3 温度采集电路设计温度采集电路的设计是用温度传感器DS18B20 。
2.3.1 DS18B20传感器的测温原理表2.2 温度和数据的关系2.3.2 温度采集电路设计温度采集电路如图2.9示：DS18B20只需要接到控制器（单片机）的一个I/O口上，由于单总线为开漏所以需要外接一个4.7K的上拉电阻。
如要采用寄生工作方式，只要将VDD电源引脚与单总线并联即可。
图2.9 温度采集电路2.4电平转换电路TTL电平到RS232电平的转换电路由max232芯片和四个104的瓷片电容组成。
电平转换电路的作用是完成程序的下载及串口通信的功能，其电路图如下图所示：图3.0 电平转换电路2.5显示电路设计在单片机系统中，常常用数码管做显示器，一般的显示器为4位或8位。
本系统使用数码管显示温度值，因此需要四位数码管。
本设计中采用的是4位数码管动态显示方式，共阴极数码管用9012三极管驱动。
数码管管脚图及其七段LED码如下所示：图2.14 数码管管脚图表2.6 七段LED段码具体连接参看下图：图2.15 显示电路2.6加热电路设计加热电路主要由光耦MOC3061和双向可控硅（晶闸管）BT137组成，还有相应的过流保护（熔断器）电路。
光耦起着隔离的作用及控制晶闸管的门极，双向可控硅主要用于变频电路、电动工具开关、调温电路、洗衣机、空调等，其可承受600V的峰值电压、8A的通态平均电流和80A的通态不重复浪涌电流，所以在这个系统中选用BT137是合适的。
整个加热电路采用低电平驱动。
其硬件电路如下图所示：图2.16 加热电路2.7人机界面设计人机界面选用北京迪文公司的M600型人机界面，该型号的人际界面采用RS-232标准的串口通信，硬件电路相对简单。
其硬件连线方式如下图所示:图2.17 人机界面第3章软件设计系统采用单片机作为控制单元，在系统硬件电路设计完成后，还要软件才可以正常工作，系统性能的好坏，很大程度上取决于软件设计。
3.1 数据采集程序设计图3.1 数据采集程序流程图3.2人机界面程序设计本次设计使用的是北京迪文公司的M600型人机界面。
此型号的人机界面的功能很多，如文本显示、图片/图标显示、动画支持等。
在本次设计中用到了其中的文本显示和图片显示功能，下面就这两个功能的程序实现做一下说明。
3.2.1显示指令说明TX：AA <CMD> <X> <Y> <String> CC 33 C3 3C说明：<CMD>0x53:显示8*8点阵的ACII字符串；0x54：显示16*16点阵的扩展码汉字字符串；0x55：显示32*32点阵的内码好汉字字符串；<X> <Y> 显示字符串的起始位置；<String> 要显示的字符串，汉字采用GB2312或GBK编码。
举例：AA 55 00 80 00 30 48 6F 77 20 61 72 65 20 79 6F 75 20 3F CC 33 C3 3C 从（128,48）位置开始显示字符串“How are you?”。