题目：数字温度计。
班级： 2012级电信四班
组员1学号： 20126131
组员1姓名： 邓庭军
组员2学号： 20126123
组员2姓名： 周建
指导老师： 覃业梅
完成日期： 2014.12.25
设计任务书。
摘要。在日常生活及工农业生产中经常要检测温度，传统的方式是采用热电偶或热电阻。其硬件电路和软件调试比较复杂，制作成本较高。
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正不断走向深入。所以我们选用单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用单片机本生的优势节约成本，使电路更简单。温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
在这里介绍了一种基于at89c52单片机的温度测量及控制系统的硬件结构以及c语言程序设计，该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词 ds18b20 at89c52 温度测量
一引言。温度的测量对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。近年来，温度检测领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各个领域中广泛使用。
温度的测量的关键之处是温度传感器，其往往决定着一个温度检测系统的性能。传统的温度检测以热敏电阻和ad590为温度敏感元件。热敏电阻虽成本低， 但需信号处理电路，电路复杂，可靠性较低，测温准确度及抗干扰能力也有一定的不足。
近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型的温度传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它提高了抗干扰能力和可靠性，而且使系统结构更简洁，维护方便，缩小了空间。单片机具有集成度高、功能强、体积小、**低、抗干扰能力等优于一般cpu的优点，因此往往采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的pid控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入wto，我国**及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。
目前国际通用的温标是1975 年第15届国际权度大会通过的《1968 年国际实用温标-2024年修订版，记为：ipts-68（rev-75）。但由于 ipts-68 温标存在一定的不足，国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予 1989 年会议通过了 1990 年国际温标 its-90，its-90 温标替代了 ipts-68。
1.2 温度检测的发展背景在众多温度仪表中温度传感器是开发最早，也是现在应用最广的一类温度仪表。现在温度仪市场中温度传感器的份额已大大超过了其他的传感器。
从17世纪初人们开始利用温度进行测量。温度检测在各个领域都具有广泛的应用，随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展，为智能温度测控系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。再则人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，所以新型的温度传感器将逐渐代替传统的温度传感器。
温度检测系统的发展趋势随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高， 现在工业上通用的温度检测范围为200-3000 c，而今后要求能测量超高温与超低温。尤其是液化气体的极低温度检测更为迫切，如 1ok 以下的温度检测是当前重点研究课题。 温度检测技术将会由点测温发展到线、面，甚至立体的测量。
应用范围己经从土业领域延伸到环境保护、家用电器、****及航天工业领域。 利用以前的检测技术生产出适应于不同场合、不同工况要求的新型产品，以满足用户需要。同时利用新的检测技术制造出新的产品。
对许多场合中的温度检测器有特殊要求，如防硫、防爆、耐磨等性能要求； 又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。 温度仪表向数字化方向发展。其最大优点是直观、无读数误差、分辨率高、测量误差小，因而有广阔的销售市场。
所以说数字温度计的发展前景是相当可观的。
二总体方案。
采用数字温度芯片ds18b20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理和控制，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质稳定，它温用作工业测温元件，此元件线性较好。
在0-100摄氏度时，最大线性偏差小于1摄氏度。ds18b20的最大特点之一是采用了单总数的数据传输，由数字温度计ds18b20和微控制器at89c52构成温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接和计算机连接。这样温度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，而且体积小，硬件实现简单，安装方便。
该系统利用at89c52芯片控制温度传感器ds18b20进行温度的实时检测并显示，能够实现快速测量环境温度。
硬件以微控制器为核心，外接时钟电路、复位电路、温度测量电路、led显示电路组成。硬件设计方案如图1所示。
图1 系统硬件框图。
三硬件设计。
3.1模块一微处理器模块。
单片机at89c2051具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
at89c52是一个低电压，高性能cmos 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准mcs-51指令系统，片内置通用8位**处理器和flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的at89c52提供了高性价比的解决方案。
at89c52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（i/o）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，at89c51可以按照常规方法进行编程，也可以**编程。其将通用的微处理器和flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的flash存储器可有效地降低开发成本。
图3-1 at89c52单片机的管脚图。
表3-1 at89c52单片机的管脚功能。
vcc：供电电压。
gnd：接地。
p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。
p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。
p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。
p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3口：p3口是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。
p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下所示：
p3口管脚备选功能。
p3.0 rxd（串行输入口）
p3.1 txd（串行输出口）
p3.2 /int0（外部中断0）
p3.3 /int1（外部中断1）
p3.4 t0（计时器0外部输入）
p3.5 t1（计时器1外部输入）
p3.6 /wr（外部数据存储器写选通）
p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）
p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。
ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。
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