基于STC89C52單片機的溫度檢測系統設計

摘要：為了檢測現場溫度，并直觀反映其變化趨勢，設計了基于STC89C52單片機的溫度檢測系統。利用數字溫度傳感器DS18B20采集溫度信號，該信號送入STC89C52單片機處理，后由液晶顯示器LCD12864(ST7920)顯示溫度值，并繪制出溫度變化曲線。實測結果表明，系統可靠性、測試精度及溫度趨勢曲線繪制達到設計要求。
關鍵詞：STC89C52單片機；DS18B20；LCD12864(ST7920)；溫度檢測系統

0 引言
在某些檢測領域將被測溫度數字化顯示還不足以完全反應其變化過程和變化規律，而繪制出趨勢曲線是有效方法之一。其中一種解決方案是將單片機作為下位機采樣現場溫度，將其上傳給PC機繪制曲線。有鑒于點陣型圖形液晶顯示器成本逐年降低、顯示容量越來越大、工耗越來越小、而且可以方便地與單片機接口，本文設計了一種溫度檢測系統。利用DS18B20采集溫度，LCD12864(ST7920)液晶顯示器直接與STC8 9C52單片機接口，在LCD12864(ST7920)上顯示被測溫度和溫度曲線。

1 系統組成
系統主要由單片機STC89C52，溫度傳感器DS18B20，點陣型液晶顯示器LCD12864(ST7920)，鍵盤電路和報警電路組成(如圖1所示)。

STC89C52用于實現算法、是整個系統的主控核心；LCD12864用于顯示實測溫度、溫度曲線、時間和日期等參數；DS18B20用于溫度采集；鍵盤電路用于設定相關參數(上下限溫度值、時間)；報警電路用于溫度超限報警。

2 主要硬件設計
2. 1 STC89C52單片機系統
STC89C52單片機系統由單片機，時鐘電路，復位電路組成。單片機系統如圖2所示。

STC89C52單片機具有抗干擾性能強、速度快、功耗低和指令代碼完全兼容8051單片機等特點。其主要參數為：時鐘頻率最高可達80MHz；內置8 KB的FLASH ROM，512 B的RAM和2 KB的E2PROM；3個16位定時器／計數器，一個6向量2級中斷結構。
STC89C52的P0口作為普通I／O口使用，與12864液晶顯示器DB0～DB7數據口相連，根據P0口硬件特點在其外部必須接上上拉電阻。
時鐘電路采用內部時鐘方式，為單片機系統提供時鐘信號。
復位電路采用上電自動復位和按鍵復位的方式，只要保證加到RST引腳的高電平持續時間大于2個機器周期就能使單片機正常復位。
2．2 DS18B20數字測溫電路
測溫電路的傳感器選用DS18B20數字式溫度傳感器，它具有特點為：可通過編程的方式實現9～12位的數字溫度直讀；測溫范圍為-55～125℃，最高12位分辨率，精度可達±0．5℃；可設置超限溫度報警，并有搜索命令識別報警條件；單總線接口，僅需一條輸入輸出線(DQ)就能與單片機(P2．0)進行通信。DS18B20數字測溫電路如圖3所示。

2．3 LCD12864顯示電路
顯示電路是人機交互的核心，本系統需同時顯示實測溫度、上限溫度、溫度曲線，時間和日期，信息量大，故選擇點降圖形液晶顯示器LCD12864(ST7920)。