【正文】 度的測量并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0804 轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號，然后送到單片機(jī) AT89C51 中進(jìn)行處理變換，最后將溫度值顯示在 D D D D1 共 4 位七段碼 LED 顯示器上。該電路稍加改造，還可演變出很多電路，如數(shù)顯電流表、數(shù)顯溫度計(jì)等。 基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 3 第 2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案一 利用 LM35 溫度感應(yīng)器在溫度變化時(shí)轉(zhuǎn)化成電壓的等比例變換，然后通過數(shù)碼管以數(shù)字顯示出來。因此，使用數(shù)字溫度傳感器可簡化硬件設(shè)計(jì)、方便單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)、節(jié)約成本。 設(shè)計(jì)思路 大多單片機(jī)接口輸入的信號是數(shù)字信號，或有帶 A/D 轉(zhuǎn)換的高端單片機(jī)也可以輸入模擬信號。℃ ；設(shè)有溫度報(bào)警功能。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確 的溫度監(jiān)測系統(tǒng)。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。 溫度傳感器國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首。檢測控制對象慣性大 ,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重 ,存在很多不確定的因素 ,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 ,從而導(dǎo)致檢測控制系統(tǒng)性能不佳 ,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。 基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 1 基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 第 1 章 緒論 課題研究的背景及意義 在信息高速發(fā)展的 21 世紀(jì)，電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，社會(huì)中的諸多行業(yè)對各種信息參數(shù)的準(zhǔn)備度和精確度的要求都有了幾何級的增長，而如何準(zhǔn)確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。 關(guān)鍵詞： AT89C51 單片機(jī)；溫度傳感器； DS18B20； LCD1602 II ABSTRACT This design is based on AT89C51 multiplex warehouse temperature monitoring system design and production. Using three DS18B20 temperature senso collected three road, respectively by the LCD1602 LCD realtime display the imlet and the temperature of the chain, realize the realtime monitoring of temperature in the warehouse. The design includes temperature sensor DS18B20,MCU T89C51A,LCD1602 and other circuit includes the temperature sensing circuit,the temperature control circuit,a number of interface circuits and other auxiliary circuits, Software design mainly includes the LCD display program, temperature detection, temperature conversion mand subroutine and display subroutine, calculation temperature data refresh subroutine circure design works as follows:By the four road chip DS18B20 temperature sensor measurement of various current temperature,and the result into this LCD module through the AT89C51,if the measured temperature exceeds a predetermined value,the microcontroller will also send signals to the alarm circuit sends the value of the chips which will be in turn shown on the system interaction simulation of hardware and software has been railized with simulation tools Proteus and SCM programming software author performs the cirtcuit connection and debugging bined with implementing the design goal of the project. Keywords: AT89C51 Microcontroller。設(shè)計(jì)電路工作原理為：首先，由三 路 DS18B20 溫度傳感器芯片測量各路當(dāng)前的溫度，并將結(jié)果分別送入單片機(jī)。 1 大連海事大學(xué) 畢 業(yè) 論 文 二○一四年六月 ┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊ 基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 專業(yè)班級： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 1 班 姓 名： 王振華 指導(dǎo)教師： 金國華 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 I 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于 AT89C51 單片機(jī)的多路倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。然后，通過 AT89C51 單片機(jī)芯片對送來的測量溫度讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算和轉(zhuǎn)換，井將此結(jié)果分別送入液晶顯示模塊，如果測量溫度超過預(yù)定值，單片 機(jī)同時(shí)也會(huì)把信號傳遞給報(bào)警電路單元。Temperature sensor。在三大信息采集 (即傳感器技術(shù) )、信息傳輸 (通信技術(shù) )和信息處理 (計(jì)算機(jī)技術(shù) )中，傳感器技術(shù)作為新技術(shù)革命和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技的開路先鋒，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。本設(shè)計(jì)采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，因其內(nèi)部集成了 A/D 轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測量溫度更加精確。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分離式溫度傳感器 (含敏感元件 )、模擬集成溫度傳感器 /控制器和數(shù)字溫度傳感器。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度的監(jiān)測工作。溫度監(jiān)測除了用于倉庫監(jiān)測外，還可以廣泛應(yīng)用于機(jī)房、圖書館、檔案館、文物館、生物制藥、無菌室等各行各業(yè)需要溫度監(jiān)測的場所和領(lǐng)域。能夠根據(jù)需要方便設(shè)定上下限報(bào)警溫度，當(dāng)達(dá)到報(bào)警溫度后，能夠發(fā)出報(bào)警聲。由單片機(jī)獲取非電信號的溫度信息，必須通過溫度傳感器。 設(shè)計(jì)溫度監(jiān)測系統(tǒng) 需要考慮以下 3 個(gè)方面： （ 1） 溫度傳感器芯片的選擇； （ 2） 單片機(jī)和溫度傳感器的接口電路設(shè)計(jì)； （ 3） 控制溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度信息采集以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖?。此電路圖的核心元件是利用 ICL7107 來完成功能的轉(zhuǎn)換，ICL7107 是一塊應(yīng)用非常廣泛的集成電路。靜默電流溫度關(guān)系。系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，加上 AD590 測溫電路、 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 、 4 位溫度數(shù)據(jù)顯示電路以及外圍電源、時(shí)鐘電路等組成。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。監(jiān)測系統(tǒng)控制器使用單片機(jī) AT89C51，溫度傳感器使用 DS18B20，基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 4 用 LCD1602 液晶顯示器實(shí)現(xiàn)溫度顯示。最重要的部分即測溫電路將采用 數(shù)字溫度芯片測量溫度，這樣輸出的信號為數(shù)字信號，可以直接由單片機(jī)來處理；晶振電路及復(fù)位電路將提供給單片機(jī)必不可少的時(shí)鐘信號和復(fù)位信號以使單片機(jī)正常工作。如果某路的溫度超出或低于設(shè)定的溫度范圍，則報(bào)警器開始報(bào)警。 單片機(jī) 微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是數(shù)字計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用到人們生活領(lǐng)域的一個(gè)重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。它將計(jì)算機(jī)的基本功能部件加以微型化，并集成到一塊芯片上，實(shí)現(xiàn)了片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié) 閃存可編程可擦除 只讀存儲器 的 單片機(jī) 。 AT89C51 單片機(jī) 為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 （ 3） P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 （ 4） P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和 控制信號 。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表 所示 ： 表 P3 口第二功能 引腳 功能 RXD（串行接口輸入） TXD（串行接口輸出） /INT0（外部中斷 0 輸入） /INT1（外部中斷 1 輸入） T0（定時(shí)器 0 輸入信號） T1（定時(shí)器 1 輸入信號） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些 控制信號 。在 FLASH 編程 期間，此 引腳 用于輸入 編程 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置0。 （ 9） /PSEN：外部 程序存儲器 的選通信號。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)部程序存儲器。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部 時(shí)鐘信號 要通過一個(gè)二分頻 觸發(fā)器 ，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在閑置模式下， CPU 停止工作。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。 （ 2） 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 。 （ 6） 可編程 的分辨率為 9～ 12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、℃ 、 ℃ 和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn) 高精度測溫 。 圖 DS18B20 封裝圖 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。光刻 ROM 的作用是使每一個(gè)基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 10 DS18B20都各 不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20的目的 。如表 表 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部 存儲器包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 R1基于單片機(jī)的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 12 和 R0 用來設(shè)置分辨率，如表 所示：（ DS18B20 出廠時(shí)被設(shè)置為 12 位） 表 溫度分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 高速暫存存儲器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 所示。表 是對應(yīng)的一部分溫度值。 表 ROM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820 溫度傳感器 ROM 中的編碼（即 64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此 命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。適用于單片工作。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。寄生供電時(shí) DS1820 發(fā)送 “ 0 ” ，外接電源供電 DS1820 發(fā)送 “ 1 ” 。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。 圖 DS18B20測溫原理框圖 DS18B20 的外部電源供電方式 如圖 在外部電源供電方式下， DS18B20工作電源由 VDD 引腳接入，此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè) DS18B20傳