基于单片机数字温度计论文

《基于单片机的数字温度计设计》 本设计的核心在于使用单片机与DS18B20数字温度传感器构建一个能够精确测量并显示温度的系统。DS18B20是由DALLAS半导体公司制造的一种先进的智能温度传感器，其特性独特，适合多种温度监测场景。 DS18B20的突出特点是采用了单总线技术，这意味着它只需要一条数据线就能与微控制器进行通信，简化了硬件连接。传感器可以直接输出被测温度值，无需额外的信号转换，精度高达0.0625℃，测温范围在-55℃至+125℃之间。此外，DS18B20内部包含64位ROM，作为其独特的地址序列，确保了每个传感器的唯一性。同时，传感器还内置了温度报警触发器，允许用户设置温度上下限，并具备寄生电源功能，增强了其应用的灵活性。 DS18B20的内部结构主要包括64位ROM、温度传感器、非挥发性温度报警触发器以及高速暂存器。其中，高速暂存器包含9个存储单元，用于存放温度数据和其他配置信息。在温度转换后，数据会被存储在高低两个8位的RAM中，通过特定的算法可以计算出实际的温度值。 在控制方法上，DS18B20支持6种命令，如温度转换、读写暂存器、复制暂存器等，使得用户可以灵活地对传感器进行操作。通信协议的严谨性是DS18B20与其他设备交互的关键，其定义了复位脉冲、应答脉冲、写入和读取数据的时隙，确保了数据传输的准确性和完整性。 设计数字温度计时，通常会结合单片机AT89S51来处理DS18B20提供的温度数据，并通过4位数码管显示温度值。基本设计要求包括0℃至100℃的温度检测范围，0.5℃的分辨率，并在超过预设警戒值时提供报警提示。为了提升性能，可以扩展温度范围和增加多点温度检测功能。 在设计报告中，需要详细阐述设计的目的和内容，包括总体设计思路，硬件电路原理图及其说明，软件设计流程和程序代码，以及设计过程中的问题及解决方案。通过这样的设计实践，不仅可以加深对DS18B20和单片机工作原理的理解，还能提升在实际项目中解决问题的能力。