基于AT89S51单片机的智能温度计设计[范文]

 摘 要

在日常生活和工业生产过程中，经常使用温度检测和控制，温度是生产过程和科学实验中的一个常见且重要的物理参数。传统的温度计测温元件有热电偶和热电阻。热电偶和热电阻通常是测量出电压大小，然后转换为相应的温度，这些方法比较复杂，需要更多的外部硬件支持。我们用一个比较简单的方法来测量。我们采用美国DALLAS半导体公司继DS1820问世之后，推出的一种新型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测量的温度范围为-55〜125℃，最高分辨率可以达到0.0625℃。DS18B20可以直接读出传感器北侧的温度值，并采用与微控制器连接的三线制来减少外部硬件电路，成本低，易于使用。本文介绍了基于AT89S51单片机的温度测量和报警电路。电路采用DS18B20作为温度监控元件，测量范围为0℃〜+ 100℃， LCD模块可显示温度报警范围的上限和下限。重点介绍了电路各部分的硬件和软件系统，集成温度传感器DS18B20，AT89C52微控制器的功能和应用原理。电路设计清晰，物件小巧，功能强大，结构简单。

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基于AT89S51单片机的智能温度计设计示意图

第1章 绪论 

 1.1 课题背景

“温度”作为一项物理量在日常生活以及工业生产科技发展中都是非常重要的指标，在不同的应用环境下，根据不同原理进行测温的仪器设备都离不开温度传感器。传感器技术就是以一定标准的精度和规律将被测量转换为与之有确定关系的、便于应用处理分析的其它物理量的一种现代测量技术。它是完成自动测量和自动调控相协作的第一个环节。因此传感器技术成为许多现代应用科学技术的基础环节，成为全球发达国家高度重视并首要发展的高新技术之一，它与通信技术、计算机技术成为了现代信息化产业的三大支柱。

传感技术的发展分为三大阶段,即①结构型传感器②物性型传感器③智能型传感器。其中智能型传感器即目前国际上重点研发的高新科技项目，它是把传统传感器与微处理器有机地结合成高度集成化的应用于各种场景的新型传感器。它相对于结构型、物性型传感器来说,能在极短的时间内获取大量数据信息,对收到的的数据信息还拥有分析处理的强大功能,将信息的质量极大的提高,其功能也扩展了许多，根据不同需要研发出不同的新型传感器。以网络化智能传感器为例,嵌入式微处理器作为核心,融合了传感单元、信号处理单元和网络接口单元,使传感器由单一的并且单点的检测功能向多功能和多点检测发展;从被动检测向主动进行信息处理方向发展;从孤立元件向系统化、模块化、网络化发展;从就地测量向远距离实时在线测控乃至远程遥控发展,它已然成为了全球传感器技术发展的主要方向之一[1]。

目前国际市场上的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在上世纪九十年代中叶问世的。它的特点是可以输出温度数据及一些相关的温度控制量，这种传感器是微电子技术、计算机技术与自动测试技术(ATE)相融合的产物，适合配置各种单片机(MCU)。国家和社会的发展使人们对传感器的依赖越来越多，必然要求也就越来越高，这推动了现在的温度传感器在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向高速发展。

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