基于DS18B20的数字温度报警器的设计

邵阳学院信息工程系 朱开旺 余建坤

基于DS18B20的数字温度报警器的设计

邵阳学院信息工程系 朱开旺 余建坤

改革开放后,随着我国经济的腾飞和科学技术的不断发展与进步，对温度的测量已经越来越重要了。本文主要介绍了基于DS18B20的数字温度传感器与STC89C52RC单片机组成的数字温度报警系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20和单片机TC89C52RC组成的温度测量和控制系统在开发过程中,详细介绍数字温度传感器DS18B20传感器在与STC89C52RC单片机的硬件连接、软件编程。而温度报警器可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度， 基于DS18B20的数字温度报警器使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。 基于DS18B20的数字温度报警器适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

单片机；温度检测；STC89C52RC；DS18B20

一、引言

温度报警器为根据工作环境的温度变化，在DS18B20温度传感器在不同温度下，工作状态的不同来给STC89C52RC单片机系统提供温度数据，以供STC89C52RC单片机采集温度数据同时显示出来。DS18B20是常用的温度传感器之一，具有体积小，抗干扰能力强，精度高等特点。基于DS18B20的数字温度报警器采用STC89C52RC单片机与DS18B20数字温度传感器，采用C51语言编程，投稿了系统的可移植性、扩展性，具有安全可靠、操作简单方便等优点。

二、设计方案

基于DS18B20的数字温度报警器以STC89C52RC单片机为微控制器,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合LCD1602显示器和蜂鸣器组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报（蜂鸣器发出声响）。设计原理如图1所示。

图1 设计原理

三、硬件设计

基于DS18B20的数字温度报警器的DS18B20数字温度传感器采用外部电源供电模式，是将数字温度传感器DS18B20的GND直接接地，DQ与但单总线相连作为信号线，VDD与外部电源正极相连。如图2所示：

图2 DS18B20外部供电方式

基于DS18B20的数字温度报警器的STC89C52RC单片机是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器， STC89C52RC单片机具有 8K字节系统可编程Flash存储器。基于DS18B20的数字温度报警器选用STC89C52RC单片机，其STC-89C52RC单片机最小系统主要由复位电路、振荡电路组成。LCD1602数字端口与STC89C52RC单片机的P0口相连，STC-89C52RC单片机将通过DS18B20数字传感器采集到的温度值转化为与LCD1602显示器对应的数据，通过P0口输出显示。即通过P2.0到P2.2控制LCD1602控制端口，在基于DS18B20的数字温度报警器设计中，用LCD1602显示器显示温度以及其他要显示的信息。同时当采集到的温度值超过所设置的范围时，STC89C52RC单片机会输出一定频率的方波，通过PNP三极管功率放大后驱动蜂鸣器发出报警信号。

四、软件设计

基于DS18B20的数字温度报警器采用C51语言编程，单片机C51语言是由C语言继承而来的。但是和C语言不同的是，C51语言运行于单片机平台，而C语言则运行于普通的桌面平台。基于DS18B20的数字温度报警器采用C51语言的模块化编程思想，首先编写读取数字温度传感器DS18B20的温度的子程序，然后编写LCD1602液晶显示的子程序，其次编写按键中断程序，然后编写蜂鸣器子程序，通过主程序对这些子程序的调节与调用，最后达到了基于DS18B20的数字温度报警器的设计要求。

五、结语

基于DS18B20的数字温度报警器是以环境温度采集及报警过程设计为总目标，以STC89C52RC单片机最小应用系统为总控制中心，辅助设计有数字温度传感器DS18B20的温度采样电路、LCD1602显示器电路以及蜂鸣器报警电路等。基于DS18B20的数字温度报警器的优点：采用的单片机STC89C52RC 性价比比较高；数字温度传感器DS18B20器转化温度的方法非常简洁且精度高。

[1]余红珍,秦宗锋.基于AT89S52和DS18B20的数字温度报警器的设计[J].自动化技术与应用,2012(12):398.

[2]张军,王立娜,傅海卿,高慧敏.基于DS18B20的数字温度表设计[J].舰船防化,2013(03):125.

[3]陈卓,周瑞乾.基于STC89C52单片机的温度报警系统的软件设计[J].数字技术与应用,2016(06):44.

[4]袁孟.基于DS18B20的温控系统设计[J].电子世界,2016(14):26.

[5]敖邦乾,刘智权,邹江,熊飞峤.一种多点无线温度监测报警及调控系统设计[J].现代电子技术,2016(18):49.