单片机控制的DS18B20数字温度计设计与报警功能

位共阳极LED数码管，通过单片机的I/O口控制数码管的段选和位选，以显示当前的温度值。DS18B20温度传感器与单片机通过单总线通信协议连接，该协议允许单片机与多个DS18B20传感器进行通信，大大简化了硬件设计。DS18B20的优势在于它可以内部完成A/D转换，并直接输出数字信号，因此减少了外部组件的需求，降低了系统复杂性。 3 DS18B20传感器详解 DS18B20是一款数字温度传感器，集成了温度传感元件和温度转换电路，能够提供9位至12位的数字温度读数，精度可达±0.5℃。传感器内部包含一个温度敏感的PNP晶体管，其导通状态受温度影响，通过测量其导通状态的变化，可以计算出相应的温度值。此外，DS18B20还具有一个独特的1-Wire接口，只需要一根数据线即可实现与微处理器的通信，降低了布线成本。 4 STC89C51单片机介绍 STC89C51是一款8位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统设计。它内置4KB闪存程序存储器、256字节的数据存储器RAM和32个可编程输入/输出（I/O）口线，具备丰富的定时器/计数器资源以及中断功能，适合于实时控制和数据处理。在本设计中，STC89C51接收来自DS18B20的温度数据，处理后驱动LED数码管显示，并根据设定的温度上下限进行报警。 5 上下限报警功能 上下限报警功能是通过在单片机程序中设置两个阈值，当温度超过这些阈值时，单片机可以通过控制额外的电路（如蜂鸣器或LED灯）发出报警信号。用户可以根据实际需求自由设定这些阈值，以满足不同场合的温度监控需求。 6 结论 本设计实现了一款基于DS18B20的数字温度计，结合了STC89C51单片机的高效处理能力和DS18B20的精确温度测量特性，提供了便捷的温度读取和报警功能。该设计具有简洁的电路结构和易于编程的特性，适用于实验室、工业生产以及家庭等多种环境的温度监测。 关键词：单片机，DS18B20，STC89C51，数字温度计，上下限报警，1-Wire通信