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数字温度监控仪的设计与应用 李孟闯 牟柳春 纪晓媛 杨 季 （鞍钢设备检修协力中心，鞍山 114021 ） 1 摘 要 本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，输出温度采用数 字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器 使用DS18B20，现场用4 位共阴极LED 数码管实现温度显示，远程通过串口传送数据，上位机的显示屏上实现温 度显示。 关键词 单片机 数字控制 温度计 DS18B20 Design and Application of Digital Thermometer Li Mengchuang Mu Liuchun Ji Xiaoyuan Yang Ji (Cooperation Center of Equipment Maintenance ASIC, Anshan，114021) Abstract Compared with traditional thermometer, digital thermometer has the feature of easy reading, wide measuring scope, accuracy, and digital display on output temperature. It is mainly used in temperature-measuring site needed accuracy and science laboratory. In this design, MCU STC89C51, temperature sensor DS18B20, four bits LED digital tube, remote serial transmit, and display for temperature are used. Key words MCU, digital control, thermometer, DS18B20 1 引言 传统的温度检测，需要很好地解决引线误差补偿、多点测量切换误差和放大电路零点漂移等问题。在 接口上需要A ／D 转换器，因而造成结构复杂且成本高，调试也繁琐，测量温度的精度也很低。DALLAS 公司推出的DS18B20 数字式温度传感器是一线式数字温度传感器。它将地址线、数据线、控制线合为一 根双向串行传输数据的信号线，并允许在这根信号线上挂接多个DS18B20 。它具有3 引脚TO-92 小体积 封装形式；温度测量范围为-55～+125℃，可编程为9～12 位A ／D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃， 被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式 产生；多个DS18B20 可以并联到3 根或两根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DSl8B20 通信，占用 微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使 DS18B20 非常适用于远距离多点温度 检测系统。 本设计就是用DS18B20 检测温度直接输出数字量由单片机读取进行输出。用DS18B20 测量温度，在其 内部就能进行A/D 转换，输出数字量与单片机直接通讯，无需外加A/D 转换器，转换速度快，降低了成本， 而且简化了电路，提高了系统的集成度，使其满足了最简的要求。 李孟闯（1963-），男，工程师，硕士，从事自动化相关工作，limengchuang@ 8-286 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 2 温度监控仪的硬件部分 2.1 硬件设计整体思路 此温度监控仪的智能仪器核心是单片机，由于单片机只能接收和处理数字量，DS18B20 其内部就能进 行 A/D 转换，输出数字量与单片机直接通讯；要对温度进行显示因此需要显示模块；除此之外还应有时钟 电路、电源。由于实际情况的限制，综上所述温度监控仪硬件设计的结构框图如图1 所示。 图1 温度监控仪硬件设计的结构框图 本设计的温