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摘要：本文采用美国DALLAS半导体公司生产的智能温度传感器DS18B20作为多点温度检测元件，以AT89C51单片机作为系统控制单元，设计制作了数显式多路温度实时测量系统，实现了多路温度的实时测量和显示，并取得了高的测量精度。
关键词：数字温度传感器；AT89C52；动态显示
中图分类号：P184.5+3 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
在工农业生产和城市建设中，常需要对多点的温度进行实时测量和显示。特别是在城市的供热系统中，为了保证供热的效果和效率，就需要了解供热系统中多点的实时温度，以便对系统进行实时控制。为此我们应用DS18B20数字温度传感器为测量器件，AT89C51单片机为系统控制单元，设计制作了数显式多路温度实时测量系统，能同时测量和显示多点温度数据。该系统具有结构新颖，电路简单，监测方便和操作界面友好等优点。并在实际的供热系统中进行了应用，取得了较好的应用效果。
2 系统的硬件设计
2.1 系统设计的方框图
系统设计的方框图如图1所示。由温度传感器感测到的温度信号经数据采集器件传输给单片机控制系统，在命令的控制下单片机对信号进行处理并送给显示器进行温度实时显示。
图1
2.2系统设计的原理图
实际应用中我们设计的是三路温度实时测量系统，温度传感器采用美国DALLAS公司生产的数字温度传感器DS18B20。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线性较好。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制，采用此芯片可以使总体硬件电路更简洁、缩短开发周期，具有成本低、易使用等优点。测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。控制系统采用AT89C51单片机作为测量芯片，具有可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得很方便。该单片机在工业测量中应用非常广泛。温度显示应用4位数码管动态轮流显示测量的三路温度数值。其电路原理图如图2所示
图2
3 系统的软件设计
本系统程序设计包括主程序、温度测量程序、键盘输入程序、温度显示程序等4个模块，由于C语言编程的最大优点是程序可以模块化、可读性强，不必了解存储器结构，程序开发和调试时间大大缩短。这样在主程序中调用其它的模块程序就非常方便，因此本系统软件采用了C语言编程，主程序的主要功能是组织协调各个模块程序的执行。本系统采用了3个DS18B20温度传感器，首先要通过编写程序来把4个DS18B20的内部ROM读出来，然后在系统程序中才能进行DS18B20的ROM匹配，这样才能具体对某个DS18B20进行指令操作和温度读取. 系统采用数码显示管显示三路温度的数据，分两种情况:（1）静态显示现场温度、通道1、通道2、通道3、的温度等，（2）更新显示三个DS18B20所检测到的温度数据。其主程序流程图如图3所示:
图3
4测量结果及分析
系统安装调试后，进行了测试，在环境温度29℃，以水银温度计测量的温度为参考，三路温度传感器测量并显示的温度值与相应水银温度计测量的温度值的对比表如表1所示
表1 测量数据表
由测试数据可知，以0～100℃水银温度计作为标准，在70℃以上, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量的误差很小,几乎为0,在30～70℃范围内, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量的误差≤±1℃,在0～30℃内, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量系统的测量误差≤±0.5℃,所以测量的精度还是较高的，完全可以满足城市工程对温度测量的精度要求。并实现了实时测量与显示。同时实验结果还表明，这种温度测量系统可以实现八路温度的实时测量与显示。因此，系统具有广泛的实用性。
参考文献
李光飞. 单片机C程序设计[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005
居荣, 郭怡倩. DS18B20在温控系统中的应用[J]. 农机化研究. 2005, 12: 24～26
何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004
王幸之. AT89系列單片机原理与接口技术[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003
关键词：数字温度传感器；AT89C52；动态显示
中图分类号：P184.5+3 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
在工农业生产和城市建设中，常需要对多点的温度进行实时测量和显示。特别是在城市的供热系统中，为了保证供热的效果和效率，就需要了解供热系统中多点的实时温度，以便对系统进行实时控制。为此我们应用DS18B20数字温度传感器为测量器件，AT89C51单片机为系统控制单元，设计制作了数显式多路温度实时测量系统，能同时测量和显示多点温度数据。该系统具有结构新颖，电路简单，监测方便和操作界面友好等优点。并在实际的供热系统中进行了应用，取得了较好的应用效果。
2 系统的硬件设计
2.1 系统设计的方框图
系统设计的方框图如图1所示。由温度传感器感测到的温度信号经数据采集器件传输给单片机控制系统，在命令的控制下单片机对信号进行处理并送给显示器进行温度实时显示。
图1
2.2系统设计的原理图
实际应用中我们设计的是三路温度实时测量系统，温度传感器采用美国DALLAS公司生产的数字温度传感器DS18B20。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且此元件线性较好。该芯片直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制，采用此芯片可以使总体硬件电路更简洁、缩短开发周期，具有成本低、易使用等优点。测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。控制系统采用AT89C51单片机作为测量芯片，具有可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得很方便。该单片机在工业测量中应用非常广泛。温度显示应用4位数码管动态轮流显示测量的三路温度数值。其电路原理图如图2所示
图2
3 系统的软件设计
本系统程序设计包括主程序、温度测量程序、键盘输入程序、温度显示程序等4个模块，由于C语言编程的最大优点是程序可以模块化、可读性强，不必了解存储器结构，程序开发和调试时间大大缩短。这样在主程序中调用其它的模块程序就非常方便，因此本系统软件采用了C语言编程，主程序的主要功能是组织协调各个模块程序的执行。本系统采用了3个DS18B20温度传感器，首先要通过编写程序来把4个DS18B20的内部ROM读出来，然后在系统程序中才能进行DS18B20的ROM匹配，这样才能具体对某个DS18B20进行指令操作和温度读取. 系统采用数码显示管显示三路温度的数据，分两种情况:（1）静态显示现场温度、通道1、通道2、通道3、的温度等，（2）更新显示三个DS18B20所检测到的温度数据。其主程序流程图如图3所示:
图3
4测量结果及分析
系统安装调试后，进行了测试，在环境温度29℃，以水银温度计测量的温度为参考，三路温度传感器测量并显示的温度值与相应水银温度计测量的温度值的对比表如表1所示
表1 测量数据表
由测试数据可知，以0～100℃水银温度计作为标准，在70℃以上, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量的误差很小,几乎为0,在30～70℃范围内, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量的误差≤±1℃,在0～30℃内, 三个通道的温度传感器DS18B20测试出来温度测量系统的测量误差≤±0.5℃,所以测量的精度还是较高的，完全可以满足城市工程对温度测量的精度要求。并实现了实时测量与显示。同时实验结果还表明，这种温度测量系统可以实现八路温度的实时测量与显示。因此，系统具有广泛的实用性。
参考文献
李光飞. 单片机C程序设计[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005
居荣, 郭怡倩. DS18B20在温控系统中的应用[J]. 农机化研究. 2005, 12: 24～26
何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004
王幸之. AT89系列單片机原理与接口技术[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003