1主题说明
随着现代信息技术的快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与显示系统在许多领域得到应用。 传统的温度检测采用热敏电阻作为温度敏感元件。 热敏电阻的成本较低，但需要后续的信号处理电路，可靠性较差，测温精度较低，检测系统也存在一定的误差。 这里设计的数字温度计具有读数方便、测温范围宽、测温准确、数字显示、适用范围广等特点。 本设计采用AT89C51单片机作为主控器件，DS18B20作为温度传感器，通过LCD1602实现温度显示。 通过DS18B20直接读取测量的温度值并进行数据转换。 该器件物理化学性能稳定，线性度好。 0°C 至 100°C 时最大线性偏差小于 0.01°C。 该装置可以直接将数字信号传输给单片机，方便单片机处理和控制。 此外，温度计还可以直接利用温度测量装置来测量温度，从而简化了数据传输和处理过程。
2 实现方法
采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号为全数字化。 它采用单总线数据传输，是由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机组成的温度测量装置。 直接输出温度数字信号，也可直接与计算机连接。 采用AT89C51单片机控制，软件编程自由度大。 通过编程可以实现各种算术算法和逻辑控制。 它还体积小，硬件实现简单，易于安装。 系统采用AT89S51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测和显示，可以快速测量环境温度并根据需要设置温度上下限。 该系统具有很强的可扩展性。 该测温系统电路简单、精度高、易于实现、软件设计也相对简单。 系统框图如图1所示。
图1 DS18B20测温系统框图
3 硬件设计
3.1 单片机最小系统设计
单片机小系统的基本组成：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。
3.1.1 AT89S51芯片
AT89S51是一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器。 它包含一个 4k 字节 ISP（系统内可编程）Flash 只读程序存储器，可重复擦除和写入 1000 次。 该器件采用ATMEL的高密度、不可燃有损存储器技术制成，兼容标准MCS-51指令系统和80C51引脚结构。 该芯片集成了通用8位中央处理器和ISP闪存单元。 AT89S51广泛应用于许多嵌入式控制应用系统中。
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