【正文】 術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 單片機的結構單片機內(nèi)部包含中央處理器部件（CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM、EPROM、Flash ROM）、定時器/計數(shù)器以及各種輸入/輸出（I/O）接口。單片微型計算機是微型計算機發(fā)展的一個重要組成部分，它以獨特的結構和性能，在國民經(jīng)濟發(fā)展的各個領域都得到普遍應用。完成上述任務后，返回程序起始位置，循環(huán)檢測并顯示。報警電路用于當倉庫溫度超過額定范圍時，及時報警通知。此電路溫度精度高、電路簡單、可靠，可以在較高環(huán)境要求下準確測溫，故采用此方案。本設計采用美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后推出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件。該設計采用模數(shù)轉換硬件電路復雜，軟件調試復雜，制作成本高。硬件電路復雜，軟件調試復雜，制作成本高，精度不高，不適合在高精度場合使用。它包含3個1/2位數(shù)字A/D轉換器，可直接驅動LED數(shù)碼管，內(nèi)部設有參考電壓、獨立模擬開關、邏輯控制、顯示驅動、自動凋零功能等。本設計是基于溫度傳感器的倉庫溫度檢測系統(tǒng)中的溫度檢測、電路控制、報警系統(tǒng)及顯示部分的實現(xiàn)。傳統(tǒng)的溫度測量多以熱敏電阻作為溫度傳感器。本設計目的在于加深對單片機系統(tǒng)的認識，掌握一個系統(tǒng)開發(fā)設計的過程；熟悉使用proteus進行硬件仿真，keil進行程序編譯。隨著我國科技和生產(chǎn)各領域都取得了飛速的發(fā)展和進步，發(fā)展溫度傳感器為載體的溫度測量技術具有重大意義。但傳統(tǒng)的方法是通過人工進行檢測，對不符合溫度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬向數(shù)字式、由集成向智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，同時具有抑制串模干擾能力強、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點。數(shù)字溫度傳感器DS18B20只用一個引腳即可與單片機進行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機更加具有擴展性。同時，溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)已廣泛應用于社會生活的各個領域基于單片機的倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計方案第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，電子科學技術的發(fā)展日新月異，社會中的諸多行業(yè)對各種信息參數(shù)的準備度和精確度的要求都有了幾何級的增長，而如何準確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎的發(fā)展水平。,甚至在不易人們親自接近的貨物儲藏的倉庫已普遍使用。在此基礎上本設計又采用單片機芯片AT89C51作為主控制器的核心,形成成熟的溫度控制系統(tǒng)，結合DS18B20芯片的小型化，通過單條數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到倉庫中的各個地方，不但增加其實用性，更能串接多個數(shù)字溫度傳感器DS18B20進行多路的溫度監(jiān)測。防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質量的重要指標。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度誤差大，隨機性大。 課題設計任務與目的本設計要求利用溫度傳感器與單片機實現(xiàn)多路溫度采集；溫度測量范圍為20~33℃,精度為177。培養(yǎng)分析問題、解決問題、獨立設計和制作電子產(chǎn)品的能力。但是，熱敏電阻的可靠性差、測量溫度精度低，而且還需要經(jīng)A/D轉換成數(shù)字信號后才能由單片機進行處理。以智能溫度傳感器應用技術和單片機應用技術為核心進行開發(fā)，并且以理論分析和該技術方案為基礎，在不斷地研究過程中進行不斷的調整，完成了一個倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計。制作時，數(shù)字顯示用的數(shù)碼管為共陽極，2K可調電阻最好選用多圈電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其它器件選用正品即可。 設計方案二利用集成溫度傳感器AD590設計并制作了一款基于AT89C51的4位數(shù)碼管顯示的數(shù)字溫度計，其電路簡單，軟硬件結構模塊化易于實現(xiàn)。故溫度計精度不高，不適合在高精度場合使用。DS18B20可以直接讀出溫度被測溫度值，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。 系統(tǒng)整體設計方框圖。顯示電路則是顯示倉庫溫度。 系統(tǒng)總體框圖 第3章 電子器件介紹本章主要介紹系統(tǒng)設計所需的電子元器件。單片微型計算機（Single Chip Microputer）簡稱單片機。 單片機的結構 AT89C51簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。引腳雙列直插式封裝，（3）P0口：P0口為一個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，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH編程和校驗時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，： 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（定時器0輸入信號）T1（定時器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口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。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，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，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)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時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)應用場合的不同而改變其外觀。（2） 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（6） 可編程 的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實現(xiàn)高精度測溫。 DS18B20封裝圖 DS18B20的外形和內(nèi)部結構DS18B20內(nèi)部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 DS18B20溫度數(shù)據(jù)表 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個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和結構寄存器。R1和R0用來設置分辨率，：（DS18B20出廠時被設置為12位） 溫度分辨率設置表R1R0分辨率溫度最大轉換時間009位0110位1011位375ms1112位750ms高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。搜索 ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設定值上限或下限的片子才做出響應。復制暫存器48H將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復制到EEPROM中。 DS18B20工作原理DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉換時的延時時間由2s 減為750ms。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度 監(jiān)控系統(tǒng)。每個點陣都可以顯示一個字符。 LCD160內(nèi)含的CGROM字符代碼表中的00H~07H地址中的內(nèi)容沒有定義，它是用戶自定義區(qū)域。首先寫入行地址。 時鐘電路，振蕩頻率取決于適應晶體的振蕩頻率，~12MHz，CC2主要起頻率微調和穩(wěn)定作用，電容可取5~30pF。 LCD1602液晶顯示屏的接口連線 溫度檢測電路，、DS18B20采用外部供電方式，I/O口線要接5K?左右的上拉電阻，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強。的內(nèi)容是否與預設一樣，如不一樣，則發(fā)光報警。 DS18B20初始化 。首先設置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總線延遲將8位數(shù)據(jù)讀入單片機內(nèi)。當主機把數(shù)據(jù)從高電平拉到低電平時，寫時間隙開始，數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs內(nèi)有效。在讀時間隙的結尾，I/O同樣，先設置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總線延遲將8位數(shù)據(jù)寫入單片機內(nèi)。時間隙。在一個15μs如果線上事高電平，就是寫1，如果是低電平，就是寫0。時間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存60μs。 寫DS18B20流程圖 溫度轉換命令子程序溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率時，轉換時間約為750ms。 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖第6章 仿真、制作及系統(tǒng)調試 仿真結果通過Proteus軟件對系統(tǒng)進行仿真。其中圖a為第1路DS18B20所檢測的溫度，℃，液晶顯示與DS18B20的一致，說明仿真正確。圖d為循環(huán)回來顯示的1路溫度值。 a b c d 三路溫度仿真圖 系統(tǒng)調試本次設計系統(tǒng)的調試以程序的調試為主。軟件調試到液晶能顯示溫度值，而且在有溫度變化時（例如改變傳感器的溫度值）顯示溫度能改變。 a b c d 各路溫度顯示圖圖中a、b、c圖分別為第1路、第2路、第3路檢測的溫度，圖d為循環(huán)一周期后重新顯示的第1路溫度。芯片控制溫度傳感器DS18B20，再輔之以部分外圍電路實現(xiàn)對環(huán)境溫度的監(jiān)測，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴展性能很強大。根或2由于DS18B20的測量精度只有177。是基于帶隙結構的數(shù)字式溫度傳感器，PN并且能夠熟悉使用proteus進行硬件仿真，keil進行程序編譯，培養(yǎng)了分析問題、解決問題、獨立設計