基于单片机的温度检测系统设计方案

设计要求:


(1)温度低于或超出设定温度范围时发出报警。

(2)温度值可在数码管上实时数字显示。

(3)报警温度可以由人工自由设定。


在单片机电路设计中,大多数都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一直温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。


设计框图
 
基于单片机的温度检测系统设计方案

工作原理



(1) DS18B20温度传感器的简介:


DS18B20的测温原理中,低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器,高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器的脉冲输入。


计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55度所对应的基数分别置入减法计数器和温度寄存器中,减法计数器对低温系数晶振产生的脉冲信号进行减法基数,当减法计数器的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器的预制将重新被装入,减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行基数。


当斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,,其输出用于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这就是DS18B20的测温原理。


(2) 主要设计过程如下:


我们设计的温度系统是由中央控制器、温度检测器及显示器组成。控制器采用单片机C51系列,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,用LCD做显示器。温度传感器DS18B20采集温度信号送给该单片机处理,存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储,单片机再温度数据送LCD显示,已达到显示当前温度的目的。


温度采集模块:
 
基于单片机的温度检测系统设计方案
 


单片机控制及AD转换模块:
 
基于单片机的温度检测系统设计方案