单片机的温度测量应用-开题报告-文献综述-参考文献

（一）温度测量应用现状

温度测量通常是基于 -40℃～125℃温度范围内的应用，如环境监测、蔬菜大棚、粮库、热电偶冷端温度补偿、设备运行的可靠性等应用。实时采集温度信息，及时发现潜在故障，并采取相应的处理措施，对确保各体系良好运行具有重要意义。当今世界,许多对温度要求很高的工、农业生产企业中，准确地温度控制往往决定着企业生产的产品的质量，精准的温度测量控制系统是这类企业生存的基本条件。温度控制还可以更好的服务于现代社会，提高人们的生活质量，如酒店、公司和家庭生活中，保持适宜的温度，可以使人们身心愉悦，提高工作效率。

传统的温度计利用水银、酒精等物质的热胀冷缩原理制作而成，功能单一，精度低，使用不够方便，显示不够直观，已经跟不上日益进步的科技发展步伐。自1946年，第一台计算机诞生以来，计算机技术的发展日新月异，人们以计算机技术为基础，以应用为中心，实现应用对象智能化控制，形成功能强大、可靠性高、成本低廉的各种单片微型计算机。随着单片机的应用而出现的数字温度计，因其使用方便、精度高、显示直观、抗干扰能力强、可扩展性强等优点，而得到了广泛的应用。数字温度计采用温度敏感元件即温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系和一定的曲线关系等，这个电信号经过单片机的处理单元内部计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，通过显示单元显示出来给人观察。

（二）单片机发展现状及趋势

单片机的应用已经遍布人们生活的方方面面，几乎包括了生活中所有的电气设备，如电视机、手机、汽车、相机、电梯、空调等。单片机的发展历经三大历史阶段：

（1）1974～1978年，单片机芯片化阶段。以Intel公司的MCS-48系列为代表，专门的结构设计，资源少、无软件，只能保证基本的控制功能。

（2）1978～1983年，单片机完善阶段。以Intel公司的MCS-51系列为代表，具有完善的总线结构、强大的指令系统，多级中断等，开创单片机作为微控制器的发展道路。

（3）1983年至今，单片机向微控制器的过渡阶段。将各种外围应用扩展加入到芯片内部，使单片机内部的外围功能电路不断增强。

如今的单片机呈现出以下几大趋势：

（1）采用多核CPU提高处理能力；

（2）加大存储容量，采用新型存储器方便用户擦写程序及数据，加强程序的保密措施；

（3）提高并行口的驱动能力，减少外围驱动芯片。将外围芯片内装，外围扩展以串行为主。

（4）通信和联网功能不断增强。

（5）集成度不断提高，功耗越来越低，电源电压范围加宽。

根据总线的宽度不同，单片微机可分为4位机、8位机、16位机、32位机。8位机依靠其自身的高性价比、较低的功耗及较小的尺寸，巩固了其主流产品的市场地位。美国Atmel公司推出的AT89系列单片机是一种8位FLASH单片机，其片内FLASH是一种高速E2PROM，可在内部存放程序，能方便地实现单片系统扩展系统和多机系统。AT89S51/52等S系列产品具有“在系统可编程”功能、工作频率更高、电源范围更广、编程次数更多及加密功能更强，而且自带看门狗电路。

（三）数字温度传感器的发展现状及成果

温度传感器是数字温度计的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了数字温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：传统的分立式温度传感器，主要能够进行非电量和电量之间的转换；模拟集成温度传感器/控制器；数字温度传感器。目前，新型温度传感器向数字式、智能化、网络化的方向发展。20世纪90年代中期最早推出的数字温度传感器，采用8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1℃。随后各公司相继推出多种高速度、高分辨力的数字温度传感器，采用9～12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5～0.0625℃。

DS18B20数字温度传感器是由美国DALLAS半导体公司推出的1-Wire,即单总线器件。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强及易配处理器等优点，可直接将温度转化为串行数字信号供给数字处理器处理。DS18B20只要求一个端口即可实现通信，实际应用中不需要外接任何元器件即可实现测温，可编程分辨率9～12位，可分辨温度0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，最大转换时间750ms，内部有温度上、下限告警设置。

二、^范文提纲

1数字温度计的发展现状

2数字温度计的基本组成

3单片机

3.1AT89S51单片机的基本组成

3.2AT89S51单片机的内部结构

3.3AT89S51单片机的引脚

4温度传感器

4.1DS18B20传感器的特点

4.2DS18B20传感器的引脚

4.3DS18B20传感器的内部结构

5数字温度计温度测量应用

5.1AT89S51单片机的工作方式

5.2DS18B20传感器的工作时序

三、参考文献

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