数字温度计课程设计论文
数字式温度计的设计课程设计
数字式温度计的设计[摘要]随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标一，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的数字温度测量系统测温范围从-10℃到85℃，测量精度为±0.5度，并且采用LED显示。
该设计控制器使用单片AT89C2051，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管实现温度显示，能准确达到以上要求。
[关键词] 数字式温度计 DS18B20 AT89C2051 数码管The design of the digital thermometer[Abstract] With people’s living standard rises ceaselessly, undoubtedly SCM control is one of the goals of the people’s to pursue, but people demand more and more of it for modern job, scientific research, life, providing more convenient facilities that needs microcontroller tech- nology developing from several of all towards digital control system, intelligent control direction. The design of the digital temperature measuring system measuring ranges from minus 10 degrees Celsius to 85 degrees Celsius, the measurement accuracy is 0.5 degrees Celsius, and useing of LED direct reading . This design uses AT89C2051 as single-chip microcomputer controller,as temperature sensor DS18B20, and a total of 4 cathode tube to realize LED digital temperature display.So it can exactly reach the requirements.[KeyWords] Digital thermometer DS18B20 AT89C2051 Digital tube目录引言 (1)第1章总体方案设计 (2)1.1 温度测量系统设计方案 (2)1.2 显示部分设计方案 (2)1.3 总体设计框图 (2)第2章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块 (3)2.1.1 AT89C2051功能及特性 (4)2.1.2 单片机模块功能 (4)2.2 温度采集部分硬件 (6)2.2.1 温度传感器DS18B20 (6)2.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)2.3 显示部分电路设计 (10)2.4 设计实物图 (11)第3章系统软件部分设计 (12)3.1 主程序 (12)3.2 读出温度子程序 (12)3.3 温度转换命令子程序 (13)3.4 计算温度子程序 (14)3.5 显示数据刷新子程序 (14)3.6 程序代码 (15)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录电路图 (22)引言十七世纪是温度计诞生和发展的最初阶段，这个物理仪器几乎比任何其他仪器都得到更广泛的应用，现代的历史研究认为最早发明温度计的科学家是伽利略，他于1592年发明了最早的气体温度计，最早的液体温度计是荷兰科学家华伦海特制造出来。
(完整版)数字温度计论文毕业设计论文
数字温度计的设计摘要温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工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控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。
主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。
硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用单片机AT89C52，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管，ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。
测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成，当实际测量温度值大于预置温度值时，发出报警信号，即发光二极管亮。
系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。
DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS 公司生产的单线数字温度传感器, 集温度测量和 A D转换于一体,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。
此外，还介绍了系统的调试和性能分析。
关键词：显示电路,单片机，AT89C52，温度传感器，DS18B2 0 ,单总线The Design of DS18B20 Digit ThermometerABSTRACTTemperature is a basic parameters of the environment, people's lives and the environment are closely related to temperature. in the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production of the of the system program .The , the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the display circuit used 8 altogetheranodes LED numerical code tube by the dynamic scanning method straight to read the demonstration.ULN2803A-driven dynamic scan showed straight time. Temperature control circuit from temperature sensors and preset temperature value compared alarm circuit components, When measured temperature greater than preset temperature value, issued warning signal that the bright light emitting diodes. The system program mainly included the master routine, the temperature subroutine, the data renovates subroutine and so on. DS18B20 is a digital temperature sensor of single bus .It is producted by DALLAS cooperation . DS18B20 assembles temperature measure and A D converter, exports digital signal directly, operation easily, better precise, protecting disturb, running steably and so on.Because used the advanced version intelligence tem perature sensor DS18B20 as the examine part, compared with the traditional thermometer, this digital thermometer reduced the exterior temperature control carries on the application development, addition, introduced the system debugging and the performance analysis.KEY WORDS: Display Circuit, Microcontroller Unit , AT 89C52,Temperature Sensor, DS18B20，1-Wire目录前言................................................................................................第1章设计任务及方案分析...........................................................§1.1 设计任务及要求................................................................§1.2 设计总体方案及方案论证................................................§1.3 温度测量的方案与分析....................................................§1.3.1 芯片选择...................................................................§1.3.2 实现方法简介...........................................................§1.3.3 测温流程图...............................................................第2章芯片功能简介 ......................................................................§2.1 AT89C52的功能简介........................................................§2.1.1 AT89C52芯片简介 ...................................................§2.1.2 引脚功能说明...........................................................§2.2 DS18B20的功能简介 ........................................................§2.2.1 芯片简介...................................................................§2.2.2 DS18B20外形和内部结构........................................§2.2.3 DS18B20的工作时序 (1)§2.2.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 (1)§2.2.5 DS18B20的各个ROM命令 (1)第3章系统硬件电路的设计 (1)§3.1 主控制电路和测温控制电路原理图 (1)§3.2 驱动电路模块原理图 (1)§3.3 显示模块原理图 (1)第4章软件编程调试及性能分析 (1)§4.1 主程序流程图 (1)§4.2 主程序 (1)§4.3 温度子程序 (2)§4.3.1 DS18B20复位子程序 (2)§4.3.2 读DS18B20子程序 (2)§4.3.3 写DS18B20子程序 (2)§4.3.4 比较报警子程序 (2)§4.3.5 按键子程序 (2)§4.4 显示子程序 (2)§4.5 调试性能分析和注意事项 (2)§4.5.1 调试性能分析 (2)§4.5.2 DS18B20使用中的注意事项 (3)结论 (3)参考文献 (3)致谢 (3)附录 (3)前言日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，都要求对温度进行严格控制。
数字温度计的课程设计
摘要本设计是单片机控制的数字温度计，随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，学校，工作，科研等各个领域，已经成为一种比较成熟，要求越来越高，需求越来越迫切的技术,由于世界经济的快速发展，经济竞争已经成为各国经济实力和综合国力的竞争，所以单片机已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
又因为温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用，为此我选择了设计一个数字温度计。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，基本范围-50℃~110℃，精度误差小于0. 5℃，LED数码直读显示可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
本设计以STC89C52单片机为核心，DS18B20数字式温度传感器为温度传感器，74HC573锁存器及数码管构成显示电路。
单片机控制DS18B20进行温度采集，在接收到DS18B20传回数据后进行处理，通过74HC573锁存器及数码管显示实时温度的动态显示。
由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。
关键词：数字温度计，单片机，DS18B20目录1 前言 (3)1.1 设计概述 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (7)3.3 各单元模块的联接 (9)4 软件设计 (10)4.1 主要软件设计流程 (10)4.2 原理图的绘制与仿真 (10)4.3 单片机程序的调试与编译 (11)5 系统调试 (14)5.1 系统单片机程序的调试 (14)5.2 系统电路的调试 (14)6 系统功能、指标参数 (15)6.1 系统能实现的功能 (15)6.2 系统功能及指标参数分析 (15)7 总结与体会 (16)8 参考文献 (16)附录1：数字温度计的电路原理图附录2：DS18B20测温子程序1前言随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
毕业设计论文-数字温度计经典设计
摘要单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度则是人们日常生活中常常需要测量和控制的一个量。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
本文作者采用AT89C2051单片机和温度传感器DS18B20从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程，并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所。
关键词：单片机AT89C2051；温度传感器DS18B20；74LS48七段数码译码器AbstractSingle-chip electronic products in the daily application ofmore and more widely, the temperature is often the need for dailylife in a measure and control the volume. Development of scienceand technology development and testing are closely related.Modern methods to achieve the accuracy, sensitivity and measurement range, to a large extent determine the level of development of science and technology. The author of this articleusing AT89C2051 MCU and temperature sensor DS18B20 from bothhardware and software, introduced a simple digital thermometerof the design process, and schematic diagram of hardware and procedures were concise description of flow chart. Digital thermometer with a traditional thermometer, compared with areading of convenience, a wide range of temperature measurement, temperature measurement accuracy, the output of the temperature digital display, mainly used for more accurate temperature measurement sites.Key words:single-chip AT89C2051; temperature sensor DS18B20;Digital Seven Segment Decoder 74LS48第一章绪论随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
数字温度计课程设计报告范文
数字温度计课程设计报告范文主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分1课题说明随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
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，但需后续信号处理电路，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。
这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
本设计选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过LCD1602实现温度显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃～100℃最大线性偏差小于0.01℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
2实现方法采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,也可直接与计算机连接。
采用AT89C51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
该系统利用AT89S51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限温度。
该系统扩展性非常强。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1DS18B20温度测温系统框图主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3硬件设计3.1单片机最小系统设计单片机小系统基本组成：单片机小系统由AT89S51芯片、电源电路、振荡电路和复位电路组成。
3.1.1AT89S51芯片引脚图图2AT89S51主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分3.2各单元电路3.2.1电源电路3.2.2振荡电路3.2.3复位电路主要采用单片机实现数字温度计功能,其中包含硬件和软件的实现部分4软件设计4.1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1进行一次。
毕业论文数字温度计
毕业论文数字温度计摘要日常生活中，实时地掌握温度和时间信息对于人们来说必不可少。
本设计是基于单片机的多功能温度计，实现时间显示和温度显示两种功能。
整个硬件系统采用AT89S52单片机作为主芯片，协调整机工作并进行数据处理。
温度测量模块以DS18B20数字温度传感器作为核心，单线接口即可实现与处理器的双向通讯；时钟模块则采用实时时钟电路DS1302，提供秒、分、时、日期的信息；1602字符液晶提供的32个字符的显示容量足以显示时间和温度；电源方面，直接使用USB接口供电；由四个按键组成的键盘电路用以设置日期时间。
本设计采用Proteus作为仿真软件，根据硬件设计思想，将系统所需要的元件在ISIS中连接好后，在AT89S52单片机中加载编译好的hex文件，即可进行仿真。
仿真运行正常后，进入实物制作阶段，最终实物实现了设想功能。
关键字：AT89S52；DS18B20；DS1302；1602字符液晶；ProteusAbstractIt's necessary to get the information about the real-time and temperature in our daily life。
This design is expect to display the real-time and temperature by a multifunctional thermometer which is based on one type of singlechip .The hardware system uses AT89S52 Micro-chip Controller Unit as a core to coordinate the whole system's work and process the datas.In the temperature measure module ,temperature sensor DS18B20 is a good choice since it can achieve a two-way communication with the singlechip by only one interface.The real-time module is based on the real-timer DS1302 which can provide the the information about the present year,date andtime.As a monitor,Character Mode LCD(Liquid Crystal Display)1602 has a big enough display capacity of 32 characters to show the real-time and temperature information.A USB(Universe Serial Bus) interface was used to take charge of power supply.This design uses Proteus as the simulation software, Connect the required components according to the hardware system design in the ISIS ,and load the compiled hex files to the AT89S52 microcontroller.Thencan run into the physical production stage, the ultimateachievementcan realise expected function.Keywords: AT89S52; DS18B20; DS1302; Character Mode LCD 1602;Proteus目录摘要 (I)Abstract ......................................................... II 1前言. (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题意义 (2)2 多功能温度计的硬件设计 (3)2.1 系统分析 (3)2.1.1 处理器分析 (3)2.1.2 时钟模块分析 (3)2.1.3 温度测量模块分析 (4)2.1.4 显示模块分析 (4)2.2 硬件系统总体方案设计 (4)2.2.1 硬件系统总体结构 (4)2.2.2 硬件系统原理图 (5)2.3 各部分硬件电路设计 (5)2.3.1 AT89S52单片机最小系统 (5)2.3.2 DS18B20温度传感器电路 (9)2.3.3 DS1302实时时钟电路 (13)2.3.4 多功能温度计显示终端—字符型LCD液晶 (18)2.3.5 键盘输入电路 (20)3 多功能温度计的软件设计 (21)3.1 系统主程序流程图 (21)3.2 时钟模块程序流程图 (22)3.3 温度模块程序流程图 (23)3.4 显示模块程序流程图 (23)3.5 键盘输入程序流程图 (24)4 系统仿真及实物制作 (26)4.1仿真软件介绍 (26)4.2 仿真结果 (27)4.3 实物制作 (27)5 总结与展望 (29)5.1 总结 (29)5.2 展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录多功能温度计部分程序清单 (32)1前言1.1选题背景单片机具有体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等一系列优点，不但已成为工业测控领域广泛采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个方面，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。
基于51单片机的数字温度计课程设计毕业论文 .docx
摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用。
本设计以AT89C52 单片机为核心，采用DS18B20温度传感器检测温度，由温度采集、温度显示，温度报警等功能模块组成。
基于题口基木要求，本系统对温度采集和温度显示系统行了重点设计。
木系统大部分功能能由软件实现，吸收了硬件软件化的思想。
实际操作时，各功能在开发板上也能完美实现。
本系统实现了要求的基本功能，其余发挥部分也能实现。
关键字：AT89C52单片机、DS18B20温度传感器、数码管显示、温度采集目录绪论 ................................................ 二•设计目的.............................................三.设计要求.............................................四.设计思路.............................................五.系统的硬件构成及功能.................................5.1主控制器...........................................5.2显示电路...........................................5.3温度传感器.........................................六.系统整体硬件电路.....................................七.系统程序设计.........................................八.测量及其结果分析.....................................九.设计心得体会.........................................十.参考文献.............................................. 附录1源程序附录2元件清单及PCB图一. 绪论随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。
数字温度计研究与设计毕业论文[管理资料]
XXXXXXXX 学院毕业设计说明书(论文)作 者:学 号： 系： 电子工程与光电技术系专 业: 电子信息工程题 目: 数字温度计研究与设计指导者：(姓 名) (专业技术职务)评阅者：(姓 名) (专业技术职务)2015 年 6 月讲师 讲师目次1 引言 01．1 课题的背景 01．2 数字温度计的发展趋势和特征 01．3 课题研究内容及要求 (1)1．4 章节内容安排 (2)2 方案的选择 (3)2．1 主控芯片的选择 (3)2．2 温度传感器的选择 (4)2．3 显示屏的选择 (5)2．4 报警器的选择 (5)3 系统硬件设计 (6)3．1 最小系统 (6)3．2 温度采集电路 (8)3．3 显示电路 (9)3．4 报警电路 (12)4 软件电路的设计 (13)4．1 总体软件设计流程 (13)4．2 DS18B20子程序设计 (15)4．3 液晶显示模块 (21)4．4 报警子程序 (27)5仿真结果与调试 (28)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 引言1．1 课题的背景温度作为7个基本单位之一，是用来表示物体冷热程度的物理量。
由于物体随温度变化会产生相应的特性变化，而温度的测量仅且只能利用相关特性进行间接测量。
温度的国际单位是开尔文，而其他经常使用的温标有华氏度、摄氏度等。
人类的日常的生活、生产与温度是紧密连接的，温度计也就应运而生。
16世纪末，早期的温度计就诞生了。
第一支温度计是利用热胀冷缩的原理的制作的，但是受制于压强等环境因素，测量结果很不稳定。
但这是人类历史中里程碑的进步。
此后，其他科学家在伽利略的基础上反复尝试、改进，先后制出了华氏温度计、列士温度计和该良版华氏温度计（摄氏温度）。
现今，英美等国家主要使用华氏温度、列氏温度在德国使用较多，摄氏温度广泛用于大部分科技研发和工农业生产中。
在科技日新月异当代，不同规模的集成芯片大量涌现，引发了关于温度计的革命。
数字温度计（DTM），是以数字化技术为基础的测量方式，将温度的相对变化由连续变为离散的数字信号，同时能够实现时时显示的智能仪表。
数字温度计课程设计
课程设计(论文)题目名称数字温度计课程名称电子技术课程设计学生姓名学号系、专业指导教师2011年12 月16 日温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
使用温度测量仪，首先经过AD590集成温度传感器的作用，使外界温度转换为电流用表示。
因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系，而在设计中我们需要采用℃，所以我们必须使其转换成摄氏温度℃和电流之间的关系，这就要用到K—℃变换器。
通过K—℃变换器的作用，我们便得到想要的℃和电流之间的直接转换关系。
得到的电流再经过放大器的放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。
然后放大后的电压接一比较器，比较器的输出端接报警设备。
报警设备可由一个发光二极管组成。
在设置了预警温度后，由比较器输出端的电压决定二极管是否发光，从而起到警报作用。
经TC7017AD转换后，再通过数码管显示。
关键词：AD590放大器TC7107 数码管摘要……………………………………………………………………….1 系统总体设计 (1)1.1 总体方案设计 (1)1.2 系统原理框图及电路图 (1)2 系统详细设计 (2)2.1 温度传感器 (2)2.2 转换与放大电路 (3)2.2.1 K-C转换电路 (3)2.2.2 放大器 (4)2.2.3 比较器 (4)2.2.4 报警设备 (5)2.2.5 电路原理图 (5)2.3 A/D转换电路 (6)2.4 数码管显示 (10)3 仿真与调试 (11)3.1 电路的仿真 (11)3.2 仿真结论 (13)4 总结 (13)附录元件清单 (14)参考文献................................... 错误!未定义书签。
1.1 总体方案设计图1所示为数字温度计的原理框图。
其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模-数转换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，用4位LED 数码管显示。
数字温度计毕业设计论文
青岛农业大学毕业论文（设计）题目：数字温度计的设计与实现*名：***学院：理学与信息科学学院专业：电子信息科学与技术班级：2006级01班学号：********指导教师：代爱妮2010年6月13日目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题研究的目的和意义 (2)1.3 设计的主要任务 (2)2 DS18B20的应用 (4)2.1 温度传感器的发展趋势 (4)2.2 DS18B20数字温度传感器 (4)2.2.1 DS18B20简介 (4)2.2.2 DS18B20内外部结构 (5)2.2.3 DS18B20控制方法 (6)2.3 DS18B20的测温原理 (7)2.4 提高DS18B20测温精度的途径 (7)2.5 注意事项 (8)3 系统电路设计与分析 (9)3.1 系统方案实现论证 (9)3.2 单片机控制部分 (10)3.3 DS18B20部分 (11)3.4 LED数码管显示部分 (13)4 系统实现程序分析 (15)4.1 主程序流程图 (15)4.2 各子程序流程图 (15)4.2.1初始化程序 (15)4.2.2读取温度子程序 (16)4.2.3写流程图 (17)4.2.4读流程图 (18)5 PROTEUS仿真与实现 (20)5.1 PROTEUS仿真过程 (20)5.2 仿真结果 (21)5.3 具体实物图 (21)6 设计总结 (22)致谢： (24)参考文献 (25)附录： (26)数字温度计的设计与实现电子信息科学与技术专业崔新健指导教师代爱妮摘要：温度测量是现代工业测量中的关键技术，应用广泛。
为了实现对温度的精确测量，开发了一种由AT89C51单片机控制的数字温度计。
本系统采用的是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，相比于其他模拟传感器，DS18B20能够直接输出数字信号，与单片机接线仅需要一条口线，外围电路简单，无需放大电路及A/D转换电路，节省了成本，并且测量精度高。
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摘要在日常生活及工农业生产中经常要检测温度，传统的方式是采用热电偶或热电阻。
其硬件电路和软件调试比较复杂，制作成本较高。
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正不断走向深入。
所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本生的优势节约成本，使电路更简单。
温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
在这里介绍了一种基于STC89C51单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及C语言程序设计，该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词：DS18B20 STC89C51 温度测量目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题的研究意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3 水平和发展趋势 (2)第2章系统方案设计及论证 (3)2.1 课题的基本内容 (3)2.2 课题拟采用的研究途径和可行性分析 (3)2.3 总体初步方案 (4)2.4 方案分析 (4)第3章硬件电路设计 (11)第4章软件设计 (12)4.1仿真与调试 (12)4.2程序方案 (12)第5章总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录I 仿真结果 (16)附录II 实物图 (16)附录III 主程序 (17)附录IV PCB仿真图 (21)第1章绪论1.1课题的研究意义温度的测量对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
近年来，温度检测领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各个领域中广泛使用。
温度的测量的关键之处是温度传感器，其往往决定着一个温度检测系统的性能。
传统的温度检测以热敏电阻和AD590为温度敏感元件。
热敏电阻虽成本低，但需信号处理电路，电路复杂，可靠性较低，测温准确度及抗干扰能力也有一定的不足。
近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。
新型的温度传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它提高了抗干扰能力和可靠性，而且使系统结构更简洁，维护方便，缩小了空间。
单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗干扰能力等优于一般CPU的优点，因此往往采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器。
1.2 国内外研究现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。
随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。
目前国际通用的温标是1975 年第15届国际权度大会通过的《1968 年国际实用温标-1975年修订版，记为：IPTS-68（Rev-75）。
但由于 IPTS-68 温标存在一定的不足，国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989 年会议通过了1990年国际温标ITS-90，ITS-90温标替代了IPTS-68。
1.2温度检测的发展背景在众多温度仪表中温度传感器是开发最早,也是现在应用最广的一类温度仪表，现在温度仪市场中温度传感器的份额已大大超过了其他的传感器。
从17世纪初人们开始利用温度进行测量。
温度检测在各个领域都具有广泛的应用，随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
再则人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，所以新型的温度传感器将逐渐代替传统的温度传感器。
1.3水平和发展趋势温度检测系统的发展趋势随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，现在工业上通用的温度检测范围为200-3000C，而今后要求能测量超高温与超低温。
尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切，如10k以下的温度检测是当前重点研究课题。
温度检测技术将会由点测温发展到线、面，甚至立体的测量。
应用范围己经从土业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业及航天工业领域。
利用以前的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品，以满足用户需要。
同时利用新的检测技术制造出新的产品。
对许多场合中的温度检测器有特殊要求，如防硫、防爆、耐磨等性能要求;又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。
温度仪表向数字化方向发展，其最大优点是直观、无读数误差、分辨率高、测量误差小，因而有广阔的销售市场，所以说数字温度计的发展前景是相当可观的。
第2章系统方案设计及论证2.1课题的基本内容数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等)，将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，将电信号转换成数字信号。
如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察，这样就完成了数字温度计的基本测温功能。
该系统利用STC89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行时温度检测并显示，能够实现快速检测环境温度。
可能遇到的问题及注意事项：(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。
(2)在DS18B20的有关资料中均未提及单总线上所挂DS18B20数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS18B20，在实际应用中并非如此。
(3)连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。
(4)在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦某一个DS18B20接触不好或断线，当程序读该DS18B20时，将没有返回信号，程序进入死循环。
2.2课题拟采用的研究途径和可行性分析采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。
测温系统的结构就比较简单,体积也不大。
采用51单片机控制，软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信上传数据，另外STC89C51在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟，因此可行性还是很高。
2.3总体初步方案采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
便于单片机处理和控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。
且该芯片的物理化学性质稳定，它温用作工业测温元件，此元件线性较好。
在0-100摄氏度时，最大线性偏差小于1摄氏度。
DS18B20的最大特点之一是采用了单总数的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器STC89C51构成温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接和计算机连接。
这样温度系统的结构就比较简单，体积也不大。
采用51单片机控制软件编程的自由度大，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
该系统利用STC89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行温度的实时检测并显示，能够实现快速测量环境温度。
硬件以微控制器为核心，外接时钟电路、复位电路、温度测量电路、LED显示电路组成。
硬件设计方案如图所示。
图2.1 系统硬件框图2.4 方案分析2.4.1 微处理器STC89C51是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机，是采用8051核的ISP在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性。
STC89C51RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。
(1)STC89C51主要功能及PDIP封装STC89C51主要功能如表1所示，其PDIP封装如图1所示。
表1：STC89C51主要功能(2)STC89C51引脚介绍①主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端③控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令④可编程输入/输出引脚（32根）STC89C51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7STC89C52图2.2 STC89C51封装图(3)单片机最小系统当在STC89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作，按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。
其中电平复位是通过RST端经过电阻与电源VCC接通而实现的。
最小系统如图2.3所示。
图2.3 单片机最小系统电路电路以STC89C51单片机最小系统为控制核心，测温电路由DS18B20提供，输入部分采用三个独立式按键S1、S2、S3。