摘  要：为了实现现实生活中所需要的温度检测与控制，本文以AT89C51单片枫为棱心，设计一种具有时钟功能的温度自动调节控翻的温度控制器，给出控制器的硬件结构框架与软件设计方案。同时本文采用了单总线数字式温度传毒器DSI8B20进行温度测量，电路具有结构简单，精度高，价格低廉等特点，能够广泛应用于智能仪器仪表中。

1、测温芯片DS18B20及其应用

      1．1  DS18B20芯片介绍

      DSl8B20是美国DALLAS半导体器件公司推出的单总线数字化智能集成温度传感器。与其它温度传感器相比，DSl8B20具有以下特性I21：（1）独特的单线接口方式。（2） DS18B20支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在唯一的信号线上，实现多点测温。（3）DS18B20在使用中不需要任何外围元件。（4）测温范围-55℃～+125℃，固有测温分辨率0．625℃。（5）测量结果以9～l2位数字量方武串行传送。

      1．2  DS18B20与微控制器的典型接口设计

      DS18B20与微控制器的连接可采用两种方式：一一是外接电源方式。图1为DS18B20与微控制器的连接图，DQ端接P2.2，单片机对DSl8B20读出或写入数据仅需P2.2一根I/O口线，它是以串行通信的方式与单片机进行数据通信的。另一种是采用寄生电源方式，具体连接方式可参考文献[3]。

      1．3  DS18820的软件设计

      对于DSl8B20进行数据通信时应符合l—Wire总线协议．否则DS18B20将不会响应。单片机访问DS18B20需遵循以下 3个步骤[4]。

      （1）初始化

      （2）发送ROM命令。

      （3）发送DS18B20功能命令。

2、数字温度时钟控制器的实现

      2．1  数字温度时钟控制器的硬件实现

      图 1 DS18820与单片机的连接图

      本系统丰要由主控芯片AT89C5l单 片机，温度检测芯片 DSl8B20以及键盘输入和液晶显示组成。系统框图如图2所示。

        AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，其硬件资源足以提供给该控制器的实现，并可以通过软件的更新对整个系统进行优化和升级。在该控制器中单片机通过P2．2口将温度传感器的数据采集进来，通过软件的初始化和采集将实时温度显示在LcD屏幕上，同时在主程序中完成电子时钟的功能设计，在屏幕的下方进行显示。如果有中断产生单片机可以讲此时的时间和温度记录下来写入到存储器当中去。

      2．2  数字温度时钟控制器的软件件实现

      图3是简单的系统程序流程图。

      如图 3所示系统上电复位后首先进入初始化状态，在此初始化时钟的定时器数据，和温度采集的控制位数据。，然后系统启动定时，程序进入一个循环扫描并显示的过程，此时LCD上面同时显示实时温度与时钟。

3、结  语

      DS18B20为一线式温度传感器，与单片机连接只需一根I/0线，而显示温度和时间的三线式串行接口液晶模块也最多占有单片机的 3根 I/O线，加上调整时钟的按键所占 I/0线，一般就是 l0根左右 I/0线即可，故电路的硬件组成相当简单。从软件上看，单总线芯片工作量稍大些，且必须按照严格的时序操作。另外，软件部分采用C51编写便f移植，也方便嵌入到仪器仪表自身软件中，从而为其使用提供更好的软件支持。

      上述数宁温度时钟电路可单独作为一个模块安装干仪器仪表中尽供显示温度时间用，而对于那些需要提取某些参数的历史记录的仪器仪表，则要将该电路设计到整个仪器仪表中，并统一编程。

      该设计方案的提出可以解决现智能仪器仪表中普遍应用的问题，并且该方案具有移植性好，成本低，电路简单，升级方便等优点。经过系统调试均可正确运行，证明该控制器具有良好的稳定性。

参考文献：

[1]沙占友．智能温度传感器的发展趋势[J]．电子技术应用，2002（5）：6～7．

[2]Dallas Semiconductor。DS18B20 Pro－grammable Resolution 1－Wire Digital ThemotrDaahe[J]．2004.

[3]于永学，葛建．1－Wire总线数字温度传感器DS18B20及应用[J]．电子产品世界，2003（24）：80～82．

[4]张萍．基于数字温度计DS18B20的温度测量仪的开发（J]．自动化仪表，2007，28 （6）：64～66．</font