【正文】 6 系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路， 上下限報(bào)警調(diào)整電路 ，單片機(jī)主板電路主板等組成。 系統(tǒng)框圖主要由主控制器，單片機(jī)復(fù)位、報(bào)警案件設(shè)置、 LED 顯示、溫度傳感器等組成。 根據(jù)系統(tǒng)功能要 求，構(gòu)造 系統(tǒng)框圖如圖所示。 系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)框圖 （二）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 溫度傳感器 DS18B20 可以直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的特性，模擬溫度值經(jīng)過(guò)， DS18B20 處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 并與設(shè)置的溫度報(bào)警限比較，超過(guò)限度后通過(guò)揚(yáng)聲器報(bào)警， 同時(shí)處理后的數(shù)據(jù)送到 LED 中顯示。 用 AT789C51 芯片控制溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。獲得的數(shù)據(jù)可以同福哦 MAX232 芯片與計(jì)算機(jī)的 RS 接口進(jìn)行 串口通信，方 便的采集和 整理時(shí)間溫 度數(shù)據(jù)。 （三 ）、單 片機(jī)最小系 統(tǒng)連接電路 單片機(jī) AT89C51 時(shí)鐘復(fù)位電路 報(bào)警電路 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)采集 驅(qū)動(dòng)顯示 12345678910111213141516171819403938373635343332313029282726252423222120RSTRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/XTAL2XTAL1VSSVCCEAALEPSENU1AT89C51+C1 10uf22pFC322pFC210KR2S1RESET1 2Y112MVCC 7 單片機(jī)小系統(tǒng)的電路圖 （四） 、主控制器 電路 單片機(jī) AT89C51 具有低電壓和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿(mǎn)足帶你路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜式手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 AT89C51 介紹 VCC： 供電電壓。 GND： 接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 當(dāng) P1 口的管腳 第一次寫(xiě) 1 是，被 定義為高阻輸入。 P0 能夠用 于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) / 地址的第八位。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為 原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出 原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉帶電阻 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流 。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉拉為 高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低 電平時(shí) ， 將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“ 1”時(shí)，其管腳 被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入，并因此 作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸 12345678910111213141516171819403938373635343332313029282726252423222120RSTRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/XTAL2XTAL1VSSVCCEAALEPSENU1AT89C51 8 出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16 為地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出4 個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用 作輸入。作為輸入由于外部下拉為低電平， P3 看將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下 備選功能口： （串行輸入口） （串行輸出口） （外部中斷 0） （外部中斷 1） (計(jì)時(shí)器 0 外部輸入 ) (計(jì)時(shí)器 1 外部輸入 ) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器復(fù)位器件 時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于所存地址的地位字節(jié)。 在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE的輸出可在 iSFR8EH 地址上置 0。 此時(shí)， ALE 只有在執(zhí) MOVX,MOVC指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外 部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取值期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP： 當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí) 鐘工作電路的輸入。 9 XTAL2： 來(lái)自反向振蕩器的輸出。 AT89C51 單片機(jī)的管腳功能 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4k可反復(fù)擦寫(xiě)（ 1000次） Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 可編程 UARL 通道 兩個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 全靜態(tài)操作 024MHZ 1 個(gè)串行中斷 128x8bit 內(nèi)部 RAM 兩個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 可直接驅(qū)動(dòng) LED 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 (五 )、 溫度傳感器與單片機(jī)的連接 電路 采用溫度傳感器 DS18B20 作為測(cè)溫元件。 溫度傳 感器的單總線(xiàn)(1Wire)與單片機(jī)的 連接， 是單片機(jī)的高位地址線(xiàn) A8。 P2端口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O，其輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)該端口寫(xiě) “1”，可通過(guò)內(nèi)部上拉電阻將其端口拉至高電平，此時(shí)可作為輸入口使用，這是因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某一引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)。如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令，則表示 P2 端口送出高 8 位的地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，可執(zhí)行 MOVX RI 指令， P2 端口內(nèi)容即為特殊功能寄存器 (SFR)區(qū)中 R2 寄存器內(nèi)容，整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。在Flash 編程和程序校驗(yàn)時(shí)， P2 端口也接收高位地址和其他控制 信號(hào)。 10 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路 DS18B20 簡(jiǎn)單介紹 DALLAS 最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是一種新型的“ 一線(xiàn)器件” 。溫度測(cè)量范圍為 55~+125 攝氏度，可編程為 9 位 ~12 為轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) 攝氏度，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 為數(shù)字量方式串行輸出；其 工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用槳聲電源方式產(chǎn)生；多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線(xiàn)上， CPU 只需一根端口就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線(xiàn)和邏輯電路。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，在一根通信線(xiàn)，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下： （ 1）、獨(dú)特的單線(xiàn)接口方式，其在與微處理器連接時(shí)僅需一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 （ 2）、 DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上 ，實(shí)現(xiàn) 組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。 （ 3）、 DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一直三極管的集成電路內(nèi)。 （ 4）、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ~，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線(xiàn)供電。 12345678910111213141516171819403938373635343332313029282726252423222120RSTRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/XTAL2XTAL1VSSVCCEAALEPSENU1AT89C51R112X1CRYSTALDQ2GND1VCC3U?DS18B20GND 11 （ 5）、溫范圍 55 攝氏度 ~+125 攝氏度，在 10~+85 攝氏度時(shí)精度為