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第二章 总体设计方案
第一节 数字温度计方案
本实验系统主要由温度采集、按键设置、温度报警、温度显示四部分电路组成。
其中温度采集实现的方法有很多种,以下列出一种在日常生活中和工农业生产中经常
用到的实现方案。
采用数字温度芯片 DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控
制,省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做
工业测温元件,此元件线形较好。在 0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于 1 摄氏度,
测温范围 -55℃~+125℃,固有测温分辨率 0.5℃。DS18B20 的最大特点之一采用了单
总线的数据传输,由数字温度计 DS18B20 和微控制器 AT89C51 构成的温度测量装置,它
直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体
积也不大。采用 51 单片机控制,软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算
术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。既可以单独对多 DS18B20
控制工作,还可以与 PC 机通信上传数据。另外 AT89S51 在工业控制上也有着广泛
的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
第二节 总体设计方案及框图
该系统利用 AT89S51 芯片控制温度传感器 DS18B20 进行实时温度检测并显示,能
够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常
强,它可以在设计中加入时钟芯片 DS1302 以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,
并可以利用 AT24C16 芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,
利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过 MAX232 芯片与计算机的 RS232
接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。
系统总体设计方框图如图 2.1 所示,控制器采用单片机 AT89C51,温度传感器采用
DS18B20,利用按键进行温度的上下限范围设置,范围可设置位-99.9~99.9℃数码管以