使用单片机实现温度监测系统

引言

在很多应用场景中，温度监测是非常重要的一个环节。无论是工业生产中的温度控制，还是家庭中的温度调节，都需要一个可靠的温度监测系统。本文将介绍如何使用单片机实现一个简单而实用的温度监测系统，并分享我在实施该项目中的经验和思考。

硬件准备

以下是我们在这个项目中所使用的硬件设备：

• 单片机：我们选择了常用的STM32系列单片机，但其他型号的单片机也可以使用。
• 温度传感器：我们使用了DS18B20数字温度传感器，这是一种广泛使用的精确度较高的温度传感器。
• 显示屏：我们选择了16x2的字符型LCD显示屏，用于实时显示温度数据。
• 电路板：我们使用了面包板进行硬件连接。

软件准备

以下是我们在这个项目中所使用的软件：

• 开发工具：我们选择了Keil MDK作为开发工具，用于编写、编译和调试单片机的代码。
• 编程语言：我们使用C语言来编写单片机的代码。

硬件连接

首先，我们需要进行硬件连接。请按照以下步骤连接硬件设备：

1. 将DS18B20温度传感器的VCC引脚连接到单片机的5V电源引脚，将GND引脚连接到单片机的地引脚，将DQ引脚连接到单片机的任意GPIO引脚。
2. 将LCD显示屏的VCC引脚连接到单片机的5V电源引脚，将GND引脚连接到单片机的地引脚，将SCL引脚连接到单片机的SCL引脚，将SDA引脚连接到单片机的SDA引脚。

编写代码

接下来，我们需要编写单片机的代码以实现温度监测系统的功能。以下是一个简单的代码示例：

#include <reg51.h>
#include <lcd.h>

sbit DQ = P1^0; // DS18B20温度传感器连接到P1.0引脚

void delay(unsigned int ms)
{
   unsigned int i,j;
   for(i=0;i<ms;i++)
   for(j=0;j<100;j++);
}

void reset()
{
   DQ = 0; //产生复位脉冲
   delay(80);
   DQ = 1;
   delay(4);
}

void write_byte(unsigned char dat)
{
   unsigned char i, testb;
   EA=0;
   for (i=0;i<8;i++)
   {
      testb=dat&0x01;
      dat=dat>>1;
      if (testb)
      {
         DQ=0; //写1
         _nop_();
         _nop_();
         DQ=1;
         delay(1);
      }
      else
      {
         DQ=0; //写0
         delay(1);
         DQ=1;
         _nop_();
         _nop_();
      }
   }
   EA=1;
   delay(1);
}

unsigned char read_byte()
{
   unsigned char i, dat=0;
   EA=0;
   for (i=0;i<8;i++)
   {
      dat=dat>>1;
      DQ=0; //开始读数据
      _nop_();
      _nop_();
      DQ=1;
      _nop_();
      _nop_();

      if(DQ)
      dat=dat|0x80; //读到1
      delay(1);
   }
   EA=1;
   return(dat);
}

void read_temperature(float *temp_data)
{
   unsigned char temp_l, temp_h;
   int temp;

   reset();
   write_byte(0xCC);
   write_byte(0x44);

   delay(80);

   reset();
   write_byte(0xCC);
   write_byte(0xBE);

   temp_l = read_byte();
   temp_h = read_byte();
   temp = temp_h;
   temp <<= 8;
   temp |= temp_l;
   
   *temp_data = (float)temp / 16.0;
}

void main()
{
   float temp_data;
   
   LCD_Init(); //初始化LCD显示屏

   while(1)
   {
      read_temperature(&temp_data);
  
      LCD_Clear(); //清除显示屏内容
      LCD_Write_String("Temperature:");
      LCD_Write_Float(temp_data, 2); //显示温度数据（保留两位小数）
   }
}

总结

通过使用单片机和温度传感器，我们成功地实现了一个简单而实用的温度监测系统。这个系统可以实时测量和显示环境温度，并将温度数据显示在LCD显示屏上。通过对代码的分析，我们了解了如何使用单片机读取温度传感器的数据，并将数据进行显示。希望这篇文章能够对你理解温度监测系统的原理和实施有所帮助。如果您有任何问题或建议，请随时与我联系。

本文来自极简博客，作者：代码魔法师，转载请注明原文链接：使用单片机实现温度监测系统