一文教你如何设计单片机读取温度值

设计要求

(1)温度低于或超出设定温度范围时发出报警。

(2)温度值可在数码管上实时数字显示。

(3)报警温度可以由人工自由设定。

在单片机电路设计中，大多数都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一直温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。

设计框图

工作原理

(1) DS18B20 温度传感器的简介

DS18B20 的测温原理中，低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器，高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器的脉冲输入。

计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将 -55 度所对应的基数分别置入减法计数器和温度寄存器中，减法计数器对低温系数晶振产生的脉冲信号进行减法基数，当减法计数器的预置值减到 0 时温度寄存器的值将加 1，减法计数器的预制将重新被装入，减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行基数。

当斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是 DS18B20 的测温原理。

(2) 主要设计过程如下

我们设计的温度系统是由中央控制器、温度检测器及显示器组成。控制器采用单片机 C51 系列，温度检测部分采用 DS18B20 温度传感器，用 LCD 做显示器。温度传感器 DS18B20 采集温度信号送给该单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储，单片机再温度数据送 LCD 显示，已达到显示当前温度的目的。

温度采集模块：

单片机控制及 AD 转换模块：

显示模块：

报警模块：

电源模块：