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【摘 要】本文主要针对单点温度检测在某种场合下的不足之处，设计一种多路温度检测系统。此系统以单片机AT89C51为核心，将数字温度传感器DS18B20检测到的数据输入AT89C51处理，最后将其显示在液晶显示器上。本设计采用C语言进行编程并通过了Protues仿真，实现了8路温度的巡回检测、指定通道检测、报警温度设置、温度超限报警以及日期和时钟显示等功能。该系统具有能够综合处理多点温度并且稳定性好等优点，可以用于对温度要求比较严格的温室大棚以及小型仓库等场所。
【关键词】温度检测 AT89C51 DS18B20 报警 LCD显示
一、 前言
随着我国经济的发展，现代工业以及人们的日常生活也越来越依赖于检测技术，其中温度检测技术发展迅速，广泛应用于人民群众生活及工农业生产等诸多方面，大到工矿企业小到一般居室，通过温度检测装置实时检测生产设备、生活环境温度，并根据检测到的温度数据调整工作设备或生活设施。目前市场上有关温度检测的仪器种类繁多，这些具体设备根据应用领域的不同而在温度检测方式、信息传输、精度要求、控制方式等方面存在着诸多差异，主要存在以下几个可改进之处：（1）温度采集方面：大多系统都是单点温度采集检测，同时还有温度信息精度不够、传递不及时的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时作出决定[1]；（2）有些系统采用的元器件比较落后，导致电路较为复杂，使用的逻辑器件也较多，增加了备件管理和维护工作的难度。当然前人的工作还有很多可借鉴之处，如关于元器件的选择方法、检测点的分配以及中央处理单元的资源配置等方面。在这样的形势下，取长补短开发一种能够综合处理多点，并且稳定性好，能实现温度设定、温度显示和温度报警的多功能系统就很有必要。
（一）系统硬件设计
系统总体框图如图1所示。
图1 系统总体框图
本设计运用到了AT89C51的复位电路，时钟电路及 I/O口，即单片机的最小系统电路。采用了数字温度传感器DS18B20，这改变了传统的温度测量方式。在实际应用中一定要保证每个DS18B20的连接正确，如果某一个DS18B20没有连接好，程序将进入死循环，测温将无法完成。此外，在利用DS18B20进行远距离的测温时要充分考虑阻抗匹配和总线分布电容问题。
系统按键控制模块采用非编码的独立式按键结构，主要包括日期/温度显示的切换电路、温度循环显示和指定通道显示切换电路以及温度报警上下限设置电路。采用LCD1602进行字符显示。本系统设计中的报警电路采用高温和低温报警。当所检测温度在所设置的报警温度范围之内时，正常温度指示灯处于亮的状态；当所检测温度超出报警温度范围时，正常温度指示灯灭，同时蜂鸣器发出报警声音。
（二）系统软件设计
系统软件设计部分采用模块化设计方法。首先系统初始化，然后扫描日期/温度显示切换键的状态，若处于日期和时钟显示状态则LCD显示日期与时间，并且可以通过按键调整日期与时间；若处于温度显示状态，则扫描温度巡检/指定通道查询按键的状态。若巡检/查询键处于温度巡检状态，则LCD循环显示8路温度；若处于指定通道查询状态，则显示指定通道的温度。当所检测的温度超出报警温度上下限时开始报警，否则继续按键扫描。
（三）系统仿真调试
此次设计利用Protues进行仿真，此处仅附上部分仿真过程。点击全速运行之后，当日期/温度显示切换键处于闭合状态时，按一下上下限设置键，进入报警温度上限temp1设定界面，再按一下上下限设置键，进入报警温度下限temp2设定界面。设定温度上限的仿真结果如图2所示。当日期/温度显示切换键仍处于闭合状态，若温度上下限已设定好，按第三下温度上下限设定键并且巡检与指定通道查询键处于巡检状态时，LCD巡回显示8路的温度值。当检测温度处于报警温度范围之内时，温度正常指示灯亮，蜂鸣器不报警；当检测温度超出报警温度范围时，正常温度指示灯灭，蜂鸣器报警。前4路温度仿真结果如图3所示。当日期/温度显示键处于打开状态时，LCD显示日期与时间，而且当所显示的内容与实际有出入时，可以通过按键来调整。仿真结果如图4所示。
二、结语
本设计以单片机为核心，数字温度传感器DS18B20为温度检测工具，实现了8路温度的巡回检测、指定通道的温度查询、日期/温度显示的切换、报警温度上下限设置以及超限温度的报警，基本完成了设计任务。相比于传统的温度测量控制系统，本设计能够综合处理多点温度，弥补了单点温度检测在适用范围上的不足，硬件电路的控制与调试方便，有效地降低了备件的管理和维护难度；而且测量精度高、稳定性好、抗干扰性强。但是此系统的温度检测范围为：-10℃～+105℃，虽然适用在大部分的温度检测环境，但对于那些温度特别高或者特别低的场合还是不适用的，尽量扩大系统的温度检测范围是以后的努力方向。
参考文献：
[1]王战备.多点温度循检与自动调节系统设计[J].国外电子测量技术，2011，30（3）.
[2]李涛.多路温度检测系统的设计[D].南昌：南昌科学技术学院，2012：1-8.
作者简介：
李雅宁（1990.06-），河南省通许县，硕士研究生，专业：机械电子工程。
李伟伟（1988.08-），陕西省子长县，硕士研究生，专业：机械电子工程。
【关键词】温度检测 AT89C51 DS18B20 报警 LCD显示
一、 前言
随着我国经济的发展，现代工业以及人们的日常生活也越来越依赖于检测技术，其中温度检测技术发展迅速，广泛应用于人民群众生活及工农业生产等诸多方面，大到工矿企业小到一般居室，通过温度检测装置实时检测生产设备、生活环境温度，并根据检测到的温度数据调整工作设备或生活设施。目前市场上有关温度检测的仪器种类繁多，这些具体设备根据应用领域的不同而在温度检测方式、信息传输、精度要求、控制方式等方面存在着诸多差异，主要存在以下几个可改进之处：（1）温度采集方面：大多系统都是单点温度采集检测，同时还有温度信息精度不够、传递不及时的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时作出决定[1]；（2）有些系统采用的元器件比较落后，导致电路较为复杂，使用的逻辑器件也较多，增加了备件管理和维护工作的难度。当然前人的工作还有很多可借鉴之处，如关于元器件的选择方法、检测点的分配以及中央处理单元的资源配置等方面。在这样的形势下，取长补短开发一种能够综合处理多点，并且稳定性好，能实现温度设定、温度显示和温度报警的多功能系统就很有必要。
（一）系统硬件设计
系统总体框图如图1所示。
图1 系统总体框图
本设计运用到了AT89C51的复位电路，时钟电路及 I/O口，即单片机的最小系统电路。采用了数字温度传感器DS18B20，这改变了传统的温度测量方式。在实际应用中一定要保证每个DS18B20的连接正确，如果某一个DS18B20没有连接好，程序将进入死循环，测温将无法完成。此外，在利用DS18B20进行远距离的测温时要充分考虑阻抗匹配和总线分布电容问题。
系统按键控制模块采用非编码的独立式按键结构，主要包括日期/温度显示的切换电路、温度循环显示和指定通道显示切换电路以及温度报警上下限设置电路。采用LCD1602进行字符显示。本系统设计中的报警电路采用高温和低温报警。当所检测温度在所设置的报警温度范围之内时，正常温度指示灯处于亮的状态；当所检测温度超出报警温度范围时，正常温度指示灯灭，同时蜂鸣器发出报警声音。
（二）系统软件设计
系统软件设计部分采用模块化设计方法。首先系统初始化，然后扫描日期/温度显示切换键的状态，若处于日期和时钟显示状态则LCD显示日期与时间，并且可以通过按键调整日期与时间；若处于温度显示状态，则扫描温度巡检/指定通道查询按键的状态。若巡检/查询键处于温度巡检状态，则LCD循环显示8路温度；若处于指定通道查询状态，则显示指定通道的温度。当所检测的温度超出报警温度上下限时开始报警，否则继续按键扫描。
（三）系统仿真调试
此次设计利用Protues进行仿真，此处仅附上部分仿真过程。点击全速运行之后，当日期/温度显示切换键处于闭合状态时，按一下上下限设置键，进入报警温度上限temp1设定界面，再按一下上下限设置键，进入报警温度下限temp2设定界面。设定温度上限的仿真结果如图2所示。当日期/温度显示切换键仍处于闭合状态，若温度上下限已设定好，按第三下温度上下限设定键并且巡检与指定通道查询键处于巡检状态时，LCD巡回显示8路的温度值。当检测温度处于报警温度范围之内时，温度正常指示灯亮，蜂鸣器不报警；当检测温度超出报警温度范围时，正常温度指示灯灭，蜂鸣器报警。前4路温度仿真结果如图3所示。当日期/温度显示键处于打开状态时，LCD显示日期与时间，而且当所显示的内容与实际有出入时，可以通过按键来调整。仿真结果如图4所示。
二、结语
本设计以单片机为核心，数字温度传感器DS18B20为温度检测工具，实现了8路温度的巡回检测、指定通道的温度查询、日期/温度显示的切换、报警温度上下限设置以及超限温度的报警，基本完成了设计任务。相比于传统的温度测量控制系统，本设计能够综合处理多点温度，弥补了单点温度检测在适用范围上的不足，硬件电路的控制与调试方便，有效地降低了备件的管理和维护难度；而且测量精度高、稳定性好、抗干扰性强。但是此系统的温度检测范围为：-10℃～+105℃，虽然适用在大部分的温度检测环境，但对于那些温度特别高或者特别低的场合还是不适用的，尽量扩大系统的温度检测范围是以后的努力方向。
参考文献：
[1]王战备.多点温度循检与自动调节系统设计[J].国外电子测量技术，2011，30（3）.
[2]李涛.多路温度检测系统的设计[D].南昌：南昌科学技术学院，2012：1-8.
作者简介：
李雅宁（1990.06-），河南省通许县，硕士研究生，专业：机械电子工程。
李伟伟（1988.08-），陕西省子长县，硕士研究生，专业：机械电子工程。