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摘 要

在科技的不断进步发展中，单片机已经广泛应用到我们的生活当中去，对其来说，这无疑是一种相对成熟的技术。本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的温度检测系统，介绍了温度传感器DS18B20的功能作用，并且详细的给出了其读写数据的过程，同时给出了温度的转化计算方法。软硬件设计实现温度采集和显示，它使用起来相当便利，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适用于我们日常生活的温度检测。

关键词：单片机，温度显示，STC89C52，DS18B20

Abstract：With the progress of science and technology and development, microcontroller technology has been widely applied to various fields, for them, it has become a relatively mature technology. This paper mainly introduces a temperature detection system based on STC89C52 MCU, a detailed description of the temperature sensor DS18B20 function, and gives a detailed process of the read and write data, also will be the temperature conversion calculation one by one and the detailed report. The system can be the realization of temperature acquisition and display, very convenient, has the advantages of high precision, wide range, high sensitivity, small size, low power consumption advantages for in our daily Temperature measurement of life.

Keywords：Single chip microcomputer,temperature display,STC89C52 DS18B20

目 录

1 绪论 5

1.1 选题的背景 5

1.2 数字温度计简介 5

1.2.1 数字温度计的特征 5

1.2.2 设计实现的目标 5

2 数字温度计的方案设计 6

2.1 设计方案论证 6

2.1.1 显示电路方案 6

2.1.2 测温电路方案 6

2.2 系统总体方案 6

3 硬件电路设计 6

3.1 主控制器STC89C52 6

3.1.1 STC89C52的简介 6

3.1.2 STC89C52的功能及特性 7

3.1.3 管脚功能说明 8

3.2 温度传感器DS18B20 9

3.2.1 DS18B20的外形 9

3.2.2 内部结构 10

3.3 复位时钟电路 11

3.4 数码管显示电路 12

4 系统软件设计 12

4.1 程序结构分析 12

4.1.1 系统程序流程图 12

4.1.2 DS18B20初始化程序流程图 13

4.1.3 读温度子程序流程图 13

4.2 温度数据转换 14

参考文献 20

附录1 整体电路原理图 22

附录2 部分源程序 23

1 绪论

1.1 选题的背景

随着科技的高速发展，现如今能够自主运行的温度测试系统开始在各种领域中使用。

本次设计的温度计直接采用了温度敏感元件，将温度的变化与电信号的变化相互转换，然后将转换成的电信号经过A/D转换电路转换成数字信号，然后传送到数字信号处理单元，通过内部软件计算将温度与数字信号联系在一起，然后在数码管上显示出当前的具体温度值。

为了能够在数码管界面显示出具体温度值，本设计采用的MCU是STC85C52，温度传感器时DS18B20以及四位LED数码管来作为主要的实验材料。

1.2 数字温度计简介

温度是我们日常生产生活中都能够接触到的物理量，然而气温是肉眼看不到的数据，单纯的身体感觉时不能知晓具体的数值的。传统的温度计固然能够指示温度值，然而也是不够精准，使用相对来说不是很方便，也不能够直观显示出来，这样的温度计已不能满足人们的需求，所以能够直接读取并显示的温度计被广泛的使用。

1.2.1 数字温度计的特征

1. 全程跟踪显示、记录数据，数据准确、记录时间长。
2. 采用微功耗单片机，整机功耗小。
3. 可实时显示温度数据，直观明了。
4. 人性化设计，安装方便。
5. 功能强大的数据分析软件，简单易用。

1.2.2 设计实现的目标

1. 测温基本范围-55℃~99℃。

2. 测温精度误差小于或等于0.5℃。

3. 显示电路能够实时显示待测的温度数值。

2 数字温度计的方案设计

2.1 设计方案论证

2.1.1 显示电路方案

显示部件的选择：液晶LCD相对数码管LED来说，优点还是比较明显的，但是其价格比较贵，而且本次设计使用数码管也能很好的显示具体的数据，并且对数码管也比较熟悉，所有优先选择数码管。

2.1.2 测温电路方案

方案一：可以选用热敏电阻作为测温元件，利用其感温效应来实现温度的检测，数据采集则使用带有A/D 通道的单片机来实现，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，就可以在界面上显示出待测温度值。然而这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路也比较麻烦，不推荐使用。

方案二：使用DS18B20温度传感器元件，全数字化输出信号，而且省去了传统测温方法的很多外围电路，保存了该芯片各方面性质的稳定，它可以用做工业测温元件。此元件线性较好，在-50-125摄氏度时，最大偏差小于1 摄氏度。满足设计的要求。

2.2 系统总体方案

按照要求以及对单片机工作原理的分析,可得出温度计总体设计的方框图，如图所示：

图2-1 总体设计方框图

3 硬件电路设计

3.1 主控制器STC89C52

3.1.1 STC89C52的简介

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压、高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。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。

3.1.2 STC89C52的功能及特性

具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810，3个16位/计数器，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPURAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。器管脚图如图3-1：

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