基于51单片机温度测量系统

原创

已于 2024-06-23 19:47:49 修改 · 3.3k 阅读

58 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#51单片机 #嵌入式硬件 #单片机

于 2024-06-23 19:08:06 首次发布

基于51单片机温度测量系统

主要内容

本设计主要内容包括DS18B20数字温度传感器的接口连接、温度数据的读取、温度数据的显示以及超温报警功能的实现。

系统框架

系统主要由以下几部分组成：

温度传感器模块（DS18B20）
显示模块（4位LED数码管）
报警模块（蜂鸣器）
主控模块（51单片机）
按键控制模块（四个独立按键）

原理

（1）温度传感器模块（DS18B20）

简介：DS18B20是一款高精度的单总线数字温度传感器，广泛用于工业、家电、医疗设备等领域。它具有精度高、响应速度快、稳定性好等特点。

主要特点：

测量范围：-55℃到+125℃，精度为±0.5℃。
分辨率：可编程为9到12位。
通信方式：单总线（One-Wire）通信，仅需一个数据线即可实现与微控制器的通信。
电源电压：3.0V至5.5V。
独特ID：每个DS18B20都有一个唯一的64位序列号，便于多点数据采集。
应用领域：HVAC（供暖、通风与空调）系统、冷链物流监控、温度控制系统
接线方法：

VCC：连接到3.0V-5.5V电源。
GND：接地。
DQ：数据线，连接到单片机的I/O口，需外接一个4.7kΩ上拉电阻。

（2）显示模块（4位LED数码管）

**简介：**4位LED数码管模块用于显示数据，广泛用于电子时钟、计数器、温度显示等领域。

主要特点：

显示内容：4位数码管可以显示0-9的数字以及部分字母。
驱动方式：通常采用共阳极或共阴极方式，需外接电阻限流。
接口方式：通过8个I/O口与单片机连接，分别控制每一位的显示。
亮度控制：可通过PWM调节亮度。
应用领域：电子时钟、温度显示器、计数器
接线方法：公共端：接正极（共阳）或负极（共阴）。
段选引脚：连接到单片机的I/O口，控制各段的点亮。

（3）报警模块（蜂鸣器）

**简介：**蜂鸣器是一种发声器件，用于报警提示，分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种。

主要特点：

工作电压：通常为3V-12V。
发声原理：通过内部震动片震动发声，有源蜂鸣器内置驱动电路，无源蜂鸣器需外接驱动电路。
控制方式：通过单片机I/O口高低电平控制发声。
应用领域：安全报警系统、家电提示音、计时器
接线方法：

有源蜂鸣器：
- 正极：连接到电源正极或单片机I/O口。
- 负极：接地。
无源蜂鸣器：
- 一端：连接到单片机I/O口。
- 另一端：接地。

（4）主控模块（51单片机）

简介:51单片机是一种经典的微控制器，具有成本低、开发方便、资源丰富等优点，广泛用于各种电子产品中。

主要特点：

内核：8位处理器，通常为8051或其改进型。
存储器：4KB-64KB程序存储器，128B-256B数据存储器。
I/O口：多达32个I/O口，可扩展更多I/O。
外设：内置定时器、串口、ADC、PWM等功能模块。
开发工具：支持多种开发工具和仿真器，易于调试。
应用领域：家电控制、工业自动化、智能家居
接线方法：电源：VCC连接到5V电源，GND接地。
I/O口：根据需要连接到传感器、显示器、蜂鸣器等外设。