2  溫度數(shù)據(jù)采集部分

　　DS18B20是智能型的數(shù)字溫度傳感器，以單總線方式通信。其數(shù)據(jù)線與單片機的P1．1相連接。當?shù)竭_采樣時間時，由單片機發(fā)出讀溫度信號，通過單片 機AT89C51的P1．1口和DS18B20的I／O口相連，按照DS18B20的時序要求，發(fā)出相應(yīng)的讀、寫命令。

　　2.1 主控制器

　　單片機AT89S52具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。

　　2.2  顯示電路

　　顯示電路采用4位共陽LED數(shù)碼管，從P3口RXD，TXD串口輸出段碼。

　　2.3 溫度傳感器

圖4   DS 18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。

　　3  DS18B20的測溫原理

　　
圖5  DS18B20 的內(nèi)部測溫電路圖

　　DS18B20的測溫原理如圖2所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，進而完成溫度測量。

　　4 DS18B20與單片機的典型接口設(shè)計

　　以MCS51單片機為例，圖3中采用寄生電源供電方式， P1?1口接單線總線為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個MOSFET管和89C51的P1?0來完成對總線的上拉。

　　編輯點評：本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用，該設(shè)計控制器使用單片機AT89S52，測溫傳感器使用DS18B20，用3位共陽極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度顯示，能準確達到以上要求。
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