文献综述
研究现状及发展趋势
温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一。在当今社会，随着时代的进步、社会的发展、科学技术的不断更新，温度的测量范围要求不断扩大，同时温度的测量准确性要求也不断提高。人们在科研领域的研究上前进的越来越慢，而对科研环境的要求却越来越高。比如在精密化学、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心就在于温度的测量。因此，温度检测和温度检测技术的研究成为了一个重要的研究课题。
现在常用的温度测量的方法有热敏电阻测温、热电偶测温、集成式温度传感器和铂热电阻测温等。对于热敏电阻测温，虽然它具有灵敏度高、功耗低、稳定性好、体积小的优点，但是它的阻值变化与温度的变化不是呈现一个线性的关系，而在对测量精度要求较高的时候，需要进行非线性处理，在计算上带来了极大的不方便。对于热电偶测温，首先热电偶是利用热电效应制成的。将两种不同的导体或半导体材料A、B连接成闭合回路，将它们的两个接点分别置于温度为T和To的热源中，则在该回路内就会产生热电动势，以EAB表示，这种现象称作热电效应。对于集成式温度传感器，首先它是新一代的温度传感器，它是利用晶体管PN结的伏安特性与温度的关系制成的一种固态传感器。它是把PN结及其辅助电路集成在同一个芯片上，完成温度测量及信号输出功能的专用IC，突出优点是有理想的线性输出，体积小。由于PN结受耐热性能和特性范围的限制，集成温度传感器只能用来测150℃以下的温度。因此并没有得到广泛使用。铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的，按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆和100欧姆等。就结构而言，铂热电阻还可以分为工业铂热电阻和铠装铂热电阻。铂热电阻具有输出电势大、灵敏度高、线性度好等优点。尽管其价格比热敏电阻要高些，但它的综合性能指标确是最好的。所以，在工业测温的领域上有着较广泛的应用。但是，以上的几种测量温度的方法，多多少少有些不足，而且在精度的要求上有时候很难达到要求。
因此采用STC8A单片机和DS18B20构成多点温度检测系统便应运而生了。本次设计采用的是宏晶科技的最新产品STC8A系列，它是具有中国大陆本土独立自主知识产权的新一代单片机，是STC生产的单时钟/机器周期的单片机，是高速、高可靠、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机。STC8A系列单片机内部集成了增强型的双数据指针。通过程序控制,可实现数据指针自动递增或递减功能以及两组数据指针的自动切换功能。 宏晶STC8A系列单片机具有的优点有：不需外部晶振和外部复位的单片机，还可对外输出时钟和低电平复位信号给外围的FPGA/DSP/GPU/CPU/MCU使用，片上EEPROM功能；绝大部分芯片可直接仿真，本身就是仿真器，无需专用仿真器；具有高速内核，四级流水线，是STC最快的8051单片机，相同时钟频率下比传统8051快12倍以上，绝大部分指令1个时钟完成。另外，STC8A的指令代码完全兼容传统8051。而DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。它具有3引脚TO－92小体积封装形式，温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。DS18B20的内部结构是由64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器这四个部分组成。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合。DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率的不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。采用STC8A单片机和DS18B20构成多点温度检测系统不仅能够满足精度上的要求，而且能够满足对实时的要求。因此，基于STC8A单片机和DS18B20构成多点温度检测系统必然会在未来得到广泛的应用。
本课题研究的意义和价值
利用STC单片机和数字温度传感器构建一套实时的检测系统，实现对温度场进行实时连续监测，使监测数据在LCD显示屏上进行显示。这不仅能够解决传统的温度测量方法在某些方面不足的缺陷，而且可以利用宏晶STC8A系列单片机和DS18B20数字温度传感器的优点设计出一套传统的温度检测方法所达不到的对于温度检测的突出优势。
参考文献：
[1] STC8A系列中文资料，http://www.stcmcu.com/，2016
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