a
5
2.2 温度传感器的选择
由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压， 再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬 件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司 的数字温度传感器DS18B20作为测温元件 。它的最大优 点在于不需要进行模数转换。它是世界上第一片支持一线 总线接口的温度传感器。
10
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设 计中选择具有单向输出 数据功能的P0端口向液 晶显示模块提供数据， P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块 的端口，在PO口上需要 外加上拉电阻，才可以 使液晶显示模块正常显 示。
a
11
3.4 报警电路设计
报警电路中使用 P1.4-P1.7作为控制 按键输入端口，P1.0、 P1.2作为报警指示灯 端口，P2.3作为报警 蜂鸣器端口，当它们 对应的端口为低电平 时就会报警。
液晶显示程序分为显示字符子程序和指定LCD位置写入 子程序，液晶显示程序的作用是向液晶显示送数，控制
系统的显示部分 。
LCD
子指
程定
序
流 程
位
图
置 写
入
显示字符子程序流程图a
17
3 温度检测流程
DS18B20在单片机控制下分三个阶段:DS18B20 初始化、 读DS18B20时序、写DS18B20时序
读
写
DS18B20 DS18B20
时
时
序
序
流
流
程
程
图
图
a
18பைடு நூலகம்
4 报警模块流程
a
19
第四章 制作过程
底座 排阻
蜂鸣 器
报警 指示
灯
a
DS18B 20温度 传感器
20
背 部 实 物 图
a
21
烧制程序后 插入使用
a
22
制作成果
a
23
K1
设 置按
的 报 警 温 度 值
键 显 示 当 前
a
24
高温报警时
数字温度计的设计与制作
a
1
主要内容
一：设计方案选择 二：元器件的选择 三：设计过程 四：制作成果
a
2
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一 种是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温 度传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一：采用热敏电阻
按键设置
热敏电阻 A/D转换 （ADC0809)
a
7
2.4 报警器件选择
在本设计方案中，使用了普通的蜂鸣器以及红绿两种 颜色的发光二极管作为报警设备。分别如下图所示
蜂鸣器
发光二极管
a
8
三 设计与制作过程
在设计中使用PRETEUS软件进行仿真设计
3.1 主控制电路
AT89C51中有一个用于 构成内部振荡器的高增益反 相放大器，引脚XTAL1和 XTAL2分别是该放大器的输 入端和输出端。这个放大器 与作为反馈元件的片外石英 晶体或陶瓷谐振器一起构成 自激振荡器，振荡电路参见 下图。而且EA需要接高电平 以使CPU访问单片机内部程 序。
EA没有接高 电平使CPU 不能正常读 取内部程序
14
3.7 软件的设计
主程序
液晶显示 温度检测 报警模块
子程序
子程序
子程序
程序的编写使用了较为方便的C语言进行编写
a
15
1 主程序流程
主程序需要调用3个子程序，分别为液晶显示程序， 温度测试及处理子程序，报警子程序，液晶显示子程序。
a
16
2 液晶显示模块流程
a
9
3.2 温度检测电路
VCC接高电平，DQ端
接单片机的P3.4口，这里
利用了P3.4口双向I/O口
作用，单片机从DS18B20
读取温度和报警温度，此
时作为输入口，当设置报
警温度时单片机向
DS18B20内部存储器写入
数据，此时作为数据输出
端口。DQ与VCC之间需要
一个电阻值约为5KΩ的上
拉电阻。
a
高
红灯亮同时蜂 鸣器响，液晶
温
显示模块显示
报
H-TEMP warning以及
警
当前温度值
a
25
低温报
低
警时红灯亮 同时蜂鸣器
温
响，液晶显 示模块显示
报
L-TEMP
警
warning以 及当前温度
值
a
26
谢谢
物理061 杨帆 2010.6.25
a
27
AT89C51
显示模块
单
报警设备
片
机
a
3
1.2 方案二：采用数字温度芯片DS18B20
报警点温度设置
器温
度 传
18
感 20
AT C DS B
98 主 51 控 单制 片器 机
a
示液
晶 显
原
理
图 备 报 警
设
4
二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
对于单片机的选择， 可以考虑使用8031与8051 系列，由于8031没有内部 RAM，系统又需要大量内 存存储数据，因而不适用。 在此设计中我们使用8051 系列单片机中的AT89C51 单片机。
a
12
3.5 最终设计的仿真图
AT89C51 单片机
时钟电 路和复 位电路
液晶显示 模块
上拉电阻 蜂鸣器
发光二极 管
按键设 置报警 温度电 路
DS18B20 温度传感器
由PROTEUS仿真的a数字温度计仿真图
13
3.6 设计中遇到的问题
没有接上 拉电阻会 使液晶显 示模块无 法正常显 示
VEE与 VSS间 需要电 a
DS18B20温度a传感器
6
2.3 液晶显示模块的选择
液晶显示模块的选择性较广，市场上有各色各样的液晶 显示模块，可以满足不同需求的使用，在本设计中为了节 约成本，选择了价格较为便宜的SC162A液晶显示模块。
SC162A，点阵字符液晶显示模块，可以显示两行16列的 字符。汉字字体是5X7点阵。
SC162A 液晶显示屏