西南交通大学本科毕业设计(论文) 第3页 号连同声音和图像信息都是信息的源头，所以温度传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分(信息获取、信息传输、信息处理)中的重要部分。
我国在温度传感器生产产业化过程中，应该兼顾引进国外技术和自主创新两方面。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，同时也满足了国内市场的需求，形成了传感器生产产业规模。另外，它有广阔的市场，因为它在石油化工、冶金、电力等多个行业均用量很大。
近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、
1.3研究课题探讨
1.3.1 研究内容
时间和环境的实时变化会引起温度的改变，而实际测温需求则是选择测温方法的关键所在，好比仓库，体育馆等大面积温度要求严格，需要实时测量的场合，一个温度传感器就不能满足检测需要，必须使用多个温度传感器。而本设计研究的正是单线多点式数字温度检测仪，这种温度检测仪，基于单片机技术，是连接在一根总线上的温度传感器可以测量温度，一个传感器并不会影响其他传感器的测量。然后通过显示器显示测量值，就可以对大面积范围进行温度检测。
1.3.2 研究思路
本设计需要一根总线上连接多个传感器，而不影响彼此之间的温度测量，通过传感器对环境温度进行测量，然后将数据量传送给单片机进行数据处理，将二进制转换为十进制，然后再找到十进制数据对应的ASCALL码，通过ASCALL调用显示器的字符库，驱动显示器显示数据。如图1-1所示。
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PC按键程序接口芯片MAX232单片机液晶显示器温度传感器
图1-1系统框图
在元件的选取方面，对比市场上零零种种的温度传感器，美国DALLAS公司生产的DS18B20具有：多个温度传感器可以同时连接在一根总线上，每个温度传感器都能独立的检测问题，而不影响其他的传感器。在显示器方面，由于不需要进行温度的控制，只需要进行简单的温度显示，所以采用简单的液晶显示器LCD1602。数据处理选用的现在技术成熟，系统简洁的单片机系统。要控制DS18B20、LCD1602和单片机， 就要利用PC编写能使他们正常工作的控制程序，使用汇编编程或者C语言编程。编写的程序应该要能够有效分配单片机内部存储单元和存储数据，以完成对温度数据的采集和处理，以及对液晶显示器的驱动。此外还需要一个与PC机进行数据交换的串行通信模块，本设计中选择的是MAX232。
在程序编写完成后，需要进行的是调试工作，确定准确之后经keil软件生产HEX文件，加载到单片机中。观察显示器的显示结果，改变外部环境温度，检查温度检测仪是否能够正确检测环境温度。
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第二章 硬件电路设计
2.1 系统电路设计
本设计由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度并将转换后的结果送入单片机。然后通过SST89E58RD单片机驱动两位共阳极7段LED数码管显示测量温度值。如附录中本设计硬件电路图所示，本电路主要有DS18B20温度传感器芯片，两位共阳极数码管，SST89E58RD单片机及相应外围电路组成。其中DS18B20采用“一线制”与单片机相连。
按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器.测温电路和显示电路。。
该系统采用的是美国DALLAS公司的单线数字温度传感器DS18B20作为温度传感器,8位FLASHFLEX51系列的单片机SST89E58RD作为处理器,配以LCD 1602液晶显示器，整个系统力求结构紧凑,功能完善。系统工作原理如下:DS18B20进行现场温度测量后将测量数据送入89E58RD;经单片机处理后显示温度值。如图2-1电路原理图所示。
Vcc10pF6.8KΩVccRSTP3.0P3.1Vcc510ΩX8P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.74.7KΩP3.3T1T24.7KΩP3.24.7KΩP3.1T34.7KΩP3.0T4abcdefgdpLEDabcdefgdpLEDabcdefgdpLEDabcdefgdpLED12MHzXTAL2XTAL130pFP3.2P3.3P3.4P3.5GND4.7KΩVcc32DS18B201
图2-1 单线多点数字温度检测仪电路原理图
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2.2 单片机SST89E58D
2.2.1 SST89E58D简介
SST89E58RD是8位FLASHFLEX51系列单片机。FLASH FLEX51是在高级FLASH CMOS 半导体工艺下设计和生产出的单片机产品之一。器件具有的功能强大的指令系统，并且和8xC5x 器件兼容。
SST89 系列单片机可实现的功能配置:
1. 片内用户程序空间可达 72K
2. 片内EEPROM数据存储容量可超 64K；
3. 5个通道的 PWM信号输出,可实现 5路的 D/A数模转换；
4. 6个 UART串口，让产品的通讯功能更加灵活,省掉昂贵的串口扩展芯片 5. 1个SPI串口；
6. 内嵌电压检测电路,节省外部的电源管理及复位芯片；
7. 在片仿真功能,SOFTICE 功能,让开发工程师省掉仿真器,并弥补了专用仿
真器的”不能仿真；
8. 扩展功能,接触不良,编程不能运行,价格昂贵”的缺陷； 9. 在线编程功能，EASYIAP工具软件,让开发工程师省掉编程器； 10. 程序和数据存储空间互补利用,用户程序剩下的FLASH空间,均可作为数据
存储，超级灵活；
2.2.2 功能框图
89E58RD仍旧采用8051作为CPU的核心芯片，里面包括：运算器（ALU）、累加器（ACC）、指令寄存器、程序计数器、定时和控制。常用的单片机相比，89E58RD的片内程序存储器（ROM）和片内数据存储器（RAM）有所扩张。图2-2中详细介绍了89E58RD的结构功能框图。需要说明的是框图中I/O接口4只在有采取44引脚的TQFP才会出现。
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8051 CPU核心 运算器（ALU） 累加器（ACC） 指令寄存器 振荡器 程序计数器 定时和控制 中断控制 监视时钟 Flash 控制单元 超级Flash EEPROM 主块 （32K×8） 二级块 (8K×8) RAM (1K×8) I/O接口0 安全 锁存器 I/O接口1 I/O接口2 定时/计数器0（16位） 定时/计数器1（16位） I/O接口3 定时/计数器2（16位） I/O接口4 PCA 串行外围接口 扩展串口 图2-2 功能框图