基于单片机的外界温度检测智能数字温度计设计
摘要
本设计完成了一个借助单片机便可以对外界环境温度进行检测的智能数字温度计的设计。该系统主要由单片机AT89C52、温度检测电路、复位电路、时钟电路、数码管显示电路、按键电路及声光报警电路组成。该设计主要利用温度传感器DS18B20来实现设计中检测温度的核心模块，单片机AT89C52在此系统起着最为核心的作用，将多个电路模块连接起来成为一个整体，使各个不同的电路模块负责并运行其相应的工作，并利用LED数码管来显示温度示数，按键电路来设置温度上下限，声光报警电路进行温度超限的报警。系统结构较为简单，并具有抗干扰能力强、测温速度迅速、灵敏度较高，并充分体现了其智能化及数字化，同时该设计适合用于在各种环境中使用，有着较为广泛的应用前景。
关键词：单片机，DS18B20温度传感器，显示器，数字控制，时钟控制器
目录
TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究意义 1
1.3国内外研究现状 1
2系统总体设计 2
2.1方案设计 2
2.2主控系统 2
2.3硬件组成 2
3系统硬件设计 3
3.1单片机AT89C52 3
3.2时钟电路 4
3.3复位电路 5
3.4温度检测电路 6
3.4.1温度传感器DS18B20 6
3.4.2温度检测系统 8
3.5数码管显示电路 9
3.6按键电路 11
3.7声光报警电路 12
3.8系统总体电路 13
4系统的软件设计 13
4.1主程序 13
4.2温度转换命令子程序 14
4.3温度显示子程序 15
5系统调试 16
5.1仿真调试 16
5.2仿真运行 17
6结论 19
参考文献 20
附录 23
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1绪论
1.1研究背景
较为传统的温度计反应速度较慢、误差大、测量精度不高等缺点都使它落后于更加智能化的数字温度计。数字温度计的市场规模较大，适用于多种行业领域，在工业、医用、农业等领域都发挥着重要的作用。在其工作时间，可以清楚地进行温度的实时监测与显示，且工作性能优于老式温度计。本设计是基于单片机的数字温度计，使用的是单片机AT89C52与温度传感器DS18B20两种智能芯片，结合外围电路模块，最终通过数码管显示温度。老式温度计费时费力，在当前生活中已经满足人们的需求，而数字温度计则在解决了此方面的问题。
1.2研究意义
在与温度有关的领域内，数字温度计便成为了十分典型的实例，其中它主要的变现特点便是智能化、数字化，它包含着当前十分热门的单片机技术，还含有着测温核心即温度传感器。数字温度计的设计是一个单片机系统，不仅可以使我们可以巩固和复习之前所学的单片机知识，还可以深入学习为以后的工作进行专业巩固。其中单片机使用的是AT89C52单片机，它是具有多种优良性能的新一代51单片机，也是单片机设计应用的最佳首选。在测温部分选择的是温度传感器DS18B20，它的性能稳定，灵敏度较高、抗干扰能力强，并且集A/D转换于一体，其广泛应用于测温系统。数字温度计的研究前景会越来越好，其也会逐步替代老式温度计。
1.3国内外研究现状
温度检测技术在国内外的各个领域的使用都已经十分的普遍，单从我国的技术上看的话虽然还是比不过其他的先进国家，但是近些年来我国的科学发展速度也十分的迅猛，相信过些时日一定会比得过其他先进国家，这便为我国的温度检测技术的提高提供了较好的条件。其实早在17世纪初期的时候，人们便开始对温度开展了相关的研究，并且可以借助工具来帮助自己进行测量，直到现在，与温度有关的相关检测技术已经达到了很高的水平，并且也普及到我们的日常生活、工业发展、科学研究等众多领域。现在这个领域已经发展出了许多新型的控制算法，如自实行PID控制，模糊PID控制，智能PID控制等REF_Re\r\h[1]REF_Re\r\h[2]。与此同时，科学技术的不断发展，也使得与温度监测系统息息相关的传感器技术与单片机技术得到的快速的发展，这都为温度检测技术未来的发展提供了良好的基础。
温度检测是该系统的核心部分，这就更能显示出它在这个系统的重要性，并且对于检测的精确度要求很高，不然便无法达到相关工作领域所规定的范畴，也无法对于真实的数据进行反映。同时，检测技术的发展对于我们的生活、科学的进步乃至国家的发展都十分的重要，检测技术也可以很全面地显示出很多真实的问题，这些都可以反映出以后对于数字温度计的要求会越