基于数字温度传感器DS18B20的测温仪设计

在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电组测出的一般都是电压，再转换成对应得温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS1820作为检测元件，测温范围为-55℃~125℃，分辨率最大可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值。而且采用3线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点 《基于数字温度传感器DS18B20的测温仪设计》 在现代科技日新月异的时代，温度测量在各个领域中扮演着至关重要的角色。传统的测温元件，如热电偶和热电阻，虽然广泛应用，但在精度、便捷性和成本上存在一定的局限。为解决这些问题，数字温度传感器DS18B20应运而生，它是一种由美国DALLAS半导体公司推出的智能温度传感器，具备诸多优点。 DS18B20的主要特点在于其强大的性能和简便的使用方式。其测温范围覆盖了从-55℃到125℃，分辨率最高可达0.0625℃，能够满足大多数应用的需求。与传统的测温元件相比，DS18B20能直接输出被测温度值，无需额外的电压-温度转换，简化了硬件电路，降低了制作成本。同时，DS18B20采用独特的3线制接口，可以方便地与单片机连接，减少了外部硬件的需求，使得系统设计更加简洁高效。 在本设计中，测温仪的核心部分是DS18B20传感器，配合主控制器AT89C51单片机，以及4位LED数码管显示电路。主控制器AT89C51以其低电压供电和小巧的体积，成为便携式设备的理想选择。显示电路则采用共阳LED数码管，通过P1口输出段码，利用P3.0~P3.3进行列扫描，结合74LS04非门实现列驱动，以动态扫描的方式展示温度值。 DS18B20传感器的内部结构包含了64位ROM，其中包含产品类型编码、设备唯一序列号以及CRC校验码，保证了数据的准确性和设备的唯一性。此外，传感器还具有可编程的温度报警上下限（TH和TL），能够在温度超出预设范围时触发报警。其内部高速暂存RAM存储实时温度信息，而配置寄存器则决定了温度转换的分辨率，用户可以根据需求调整精度。 总结来说，基于DS18B20的测温仪设计克服了传统测温方式的复杂性，实现了更精确、更经济、更易用的温度测量解决方案。通过单片机与传感器的巧妙结合，不仅简化了硬件电路，降低了制作成本，还提高了系统的稳定性和可靠性。这种设计思路在日常生活中以及工业生产中都有着广泛的应用前景，是现代测温技术的一个重要进步。