建立在單片機和PC串口通信基礎上的測溫系統設計

溫度是工業控制中主要的被控參數之一，在日常生活及工農業生產中經常要用到溫度的檢測及控制，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。傳統方法多以熱電阻和熱電偶等為溫度傳感元件，而這種模擬溫度傳感器輸出為模擬信號，必須經過A/D 轉換環節獲得數字信號后才能與單片機等微處理器接口，使得硬件電路結構比較復雜、抗干擾性差、布線麻煩以及成本高等缺點。

　　針對上述問題，該設計提出了基于Dallas 半導體公司的數字式溫度傳感器DS18B20［1-2］和ATMEL 公司AT89S52 單片機構成的溫度測量系統，并可通過串口連接在PC 系統上進行實時顯示，該系統安裝簡易，可靠性高，適用于惡劣環境的現場溫度測量。

　　1 系統構成

　　測溫系統由微控制器、溫度采集、串口通信、LCD 顯示和上位機顯示等幾部分組成，如圖1 所示。

　　圖1 系統組成

　　數據采集流程為：單片機 AT89S52 獲取溫度傳感器DS18B20 采集的溫度值，經處理后傳輸給LCD1602 現實，并且通過串口通信上傳給上位機，供上位機顯示。

　　1.1 DS18B20 數字式溫度傳感器

　　DS18B20 溫度傳感器是美國DALLAS 半導體公司推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程讀取9～12 位數字溫度值。DS18B20 的性能特點如下：

　?、龠m應電壓范圍更寬（3.0～5.5 V），在寄生電源方式下可由數據線供電；

　?、讵毺氐膯尉€接口方式。與微處理器連接時僅需要一條線即可實現雙向通訊；

　　③DS18B20 支持多點組網功能；

　?、蹹S18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在一只形如三極管的集成電路內；

　?、轀胤秶?5℃～＋125℃，在-10～+85℃時精度為±0.5℃；

　　⑥可編程的分辨率為9～12 位，對應的分辨率分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.062 5℃，可實現高精度測溫；

　?、咿D換時間為93.75 ms（9 位）和750 ms（12 位），對于一般的實時測溫系統已經足夠了；

　?、鄿y量結果直接輸出數字溫度信號，以丹總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力；

　?、嶝搲禾匦裕弘?/span>