作者：何奕飞

来源：《商情》2020年第38期

        【摘要】本文主要介绍单片机在温度控制中的应用，该仪器采用美国Intel公司八位单片机作为控制核心，配以DS18B20构成的智能温度测量装置及其他集成电路，加上精心对软件设计，实现了仪表智能化。可以设置上下限报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。同时， LED显示器直接跟踪显示被控对象的温度值，准确度高，显示清晰，稳定可靠，使用方便。主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。它具有结构简单，不需要外接元件，可有用户设置温度报警界限等特点，可广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。

        【关键词】ATS52单片机;温度传感器;DS18B20;显示器LCD1602

        随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现.能够工作的温度检测和显示系统应用于諸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。选用ATS52单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过LCD1602并行传送数据，实现温度显示。通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在-55℃～125℃最大线性偏差小于0.1℃。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。

        一、总体设计

        本设计是一个基于单片机的温度测量电路，传统的温度检测系统采用热敏电阻等温度敏感元件，热敏电阻虽然成本低，但是需要后续信号处理、A/D转换处理等才能将温度转换成数字信号，不但电路复杂，可靠性和精度也相对较低，在应用中还需要解决引线误差补偿、干扰等问题，故传统方案不可取。进而非常容易考虑到使用温度传感器，在单片机电路设计中，单片机除了可以测量电信号外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛的应用于很多领域。

        本设计中，温度传感器采用DS18B20，控制器采用ATS52，显示电路采用LCD1602液晶显示器实现，总体方框图如下：

        1、DS18B20温度传感器

        本次采用DS18B20测温芯片，DS18B20是美国DALLAS半导体器件公司推出的单总线数字化智能集成温度传感器。它具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。DS18B20温度传感器与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的 数字值读数方式。

        2、ATS52单片机。ATS52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得ATS52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

        3、最小系统模块（1）复位电路。采用的是按键电平复位电路，按键电平复位是通过复位端经电阻与VCC电源接通而实现的。复位电路虽然简单，但其作用非常重要。一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否能复位成功。（2）振荡电路。单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，分别是S52的19脚和18脚。在XTAL1和XTAL2两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器，电容器的选择通常取30pF左右时，对振荡频有微调作用。振荡频率范围是1.2Mhz-12Mhz。

        4、报警电路。系统中的报警电路是由发光二极管和限流电阻组成，并与单片机的P2.6端口连接。

        二、主程序流程图

        三、结束语

        本次设计，加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，本次设计，通过在原有的计数器系统进行了改进，使之增添了暂停、计数、清零等的三个控制功能，使之成为一个更加适用，功能更加完备的属于自己的一个系统，设计结果能够符合题意。下载本文