【正文】 基于 AT89S52 的溫度報(bào)警系統(tǒng)電路，利用的溫度檢測(cè)元件就是 DS18B20，加上 LCD 模塊顯示，再設(shè)置溫度報(bào)警的上下 限，即構(gòu)成了一個(gè)完整的溫度報(bào)警電路。 溫度采集模塊設(shè)計(jì) ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 上限功能測(cè)試 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 因此，在一些環(huán)境里都要用到溫度報(bào)警器來對(duì)溫度進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，并做到低溫或超溫報(bào)警。也給它們帶來各方面領(lǐng)域的應(yīng)用。造成內(nèi)室溫度異常的情況一般是電氣線路的短路，是因?yàn)槭覂?nèi)的用電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，導(dǎo)致設(shè)備的老化，所以容易發(fā)生故障。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏 輯電平。 P3 口 P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū) 動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 EXF2 定時(shí)器 2外部標(biāo)志位。當(dāng) RCKL=1 或 TCKL=1時(shí)，此標(biāo)志位無效，定時(shí)器 2溢出時(shí)，強(qiáng)制做自動(dòng)重載操作。其中每一種中斷源通過 IE都可以使中斷源有效或者無效。 圖 4： 復(fù)位電路 復(fù)位電路的作用是 把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 12 溫度采集模塊設(shè)計(jì) 溫度采集模塊設(shè)計(jì)方案的選擇 方案一：輸出用模擬型的溫度傳感器。加 1 到溫度寄存器內(nèi)，這個(gè)時(shí)候預(yù)置會(huì)開始新的一輪被讀取，開始對(duì)計(jì)數(shù)器 1 的循環(huán)計(jì)數(shù)。如圖 9 所示，器件的 1腳接 GND， 2 腳引出線來作為信號(hào)源， 3 引腳接 VDD。會(huì)占用單片機(jī)較多的接口，使單片機(jī)的接口造成浪費(fèi)。 第 5 腳 R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 B為 0時(shí)，光標(biāo)閃爍；為 1 時(shí)，不閃爍。 圖 10： 液晶 顯示接口電路 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 21 報(bào)警電路及溫度控制模塊 報(bào)警設(shè)備的選擇 方案一：采用 LED 燈發(fā)光報(bào)警。特別適合廣泛運(yùn)用到生活中。從軟件實(shí)現(xiàn)的功能來分類，可以分成為：監(jiān)控和執(zhí)行 2個(gè)部分。在 25℃ ~35℃之間時(shí)，亮綠燈不蜂鳴報(bào)警。 感謝陪伴我大學(xué)四年的室友們。非常感謝，曾經(jīng)陪伴在我身邊的人們！ 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 31 參考文獻(xiàn) [1] 朱兆優(yōu) .陳堅(jiān) .鄧文娟 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].基礎(chǔ)篇 .北京：電子工業(yè)出版社 ,. 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[3] 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì) [M].基礎(chǔ)篇。 感謝同組的李洋同學(xué)。 流程圖： 主程序流程圖 15 DS18B20 復(fù)位子程序流程圖 16 讀溫度值子程序圖 17 寫 DS18B20 命令子程序圖 18 圖 15： DS18B20初始化 圖 16： DS18B20復(fù)位子程序 C 5 1 寄 存 器 初 始 化 溫 度 轉(zhuǎn) 換 命 令 1 8 B 2 0 存 在 ？ 讀 取 溫 度 溫 度 數(shù) 據(jù) 處 理 溫 度 顯 示 報(bào) 警 溫 度 比 較 超 出 范 圍 ？ 開 始 Y N Y N DQ 置 1 DQ 置 0 延時(shí)最少 573us DQ 置 1 DQ 置 1 DQ=0？？ FLAG1 置 1 延時(shí) FLAG1 置 0 返回 短延時(shí)，等待 DS18B20回應(yīng) Y N 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 26 圖 17：讀溫度值子程序 圖 18：寫命令子程序 系統(tǒng)完整程序 詳見附錄 2 DQ 置 0 寫入數(shù)據(jù)右移 1 位 DQ 置 1 寫入數(shù)據(jù)的最低一位 循環(huán)次數(shù) i=8次 短延時(shí) 短延時(shí) 返回 i=i1。 PNP三極管的基極由 I/O口控制，當(dāng) ， PNP導(dǎo)通的時(shí)候，蜂鳴器與電源的通路接通，此事發(fā)出報(bào)警聲音實(shí)現(xiàn)報(bào)警。具有不易破損、壽命長(zhǎng)、開關(guān)速度高 等優(yōu)點(diǎn)。 液晶顯示接口電路 按照表 12 對(duì) LCD1602 引腳功能相對(duì)應(yīng)地對(duì)接電路， 1 腳接地， 2 腳接正極電源， 3 腳 通過一個(gè)接一個(gè) 10K 的電位器來調(diào)整對(duì)比度，讓液晶屏的亮度可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。 S: 0=顯示屏不移動(dòng)； 1=顯示屏整體右移 1個(gè)字符。 第 3 腳 VL：對(duì)比度調(diào)整端。可能在正真發(fā)生需要報(bào)警的時(shí)候沒能及時(shí)報(bào)警，將會(huì)帶來不可估量的損失，所以此方案不可行。如果發(fā)證電源電壓過低，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的溫度大于實(shí)際溫度。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 14 圖 7： DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3. DS18B20 工作原理 該元件的工作原理如下圖 8 所示。 手動(dòng)復(fù)位，從字面上就可以看出它不是自動(dòng)是要人工操作的。在電路中， C C2 電容的值雖然沒有被規(guī)定，但是它們卻可以影響到整個(gè)振蕩器。 [1] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：片內(nèi)有 256字節(jié)。 C/T2 =0，定時(shí)； C/T2 =1，外部事件計(jì)數(shù) (下降沿觸發(fā) )。在訪問該寄存器前，應(yīng)該先初始化 DPS 適當(dāng)?shù)闹怠４送?，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE禁止位無效。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2口送出高八位地址。 AT89S52的不斷更新，使得它在很多領(lǐng)域被采用。等到人們意識(shí)到要去保護(hù)的時(shí)候，卻又面臨到很多問題，其中最為重要的就是動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境的溫度 控制。這種溫度采集電路有時(shí)候需要用到冷端補(bǔ)償電路，這樣使電路復(fù)雜性；而且電路容易受到干擾，導(dǎo)致采集到的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。在監(jiān)控控制的領(lǐng)域里，溫度是最熟悉不過的名詞，由溫度帶來的技術(shù)上的問題相對(duì)于其起到的作用來比是不同一般的。 主程序設(shè)計(jì) ....................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)工作的原理與設(shè)計(jì)整體框圖 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。而且最高分辨率可以達(dá)到 186。 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論文題目 ： 基于 AT89S52 的溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓名 ： 學(xué)號(hào) ： 班級(jí) ： 1121402 班 年級(jí) ： 11 級(jí) 專業(yè) ： 電子科學(xué)與技術(shù) 系 ： 機(jī)械與電子工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 ： 完成時(shí)間 ： 2020 年 05 月 30 日 作 者 聲 明 本人以信譽(yù)鄭重聲明：所呈交的學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下由本人獨(dú)立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和其他侵權(quán)行為。C。 基于 AT89S52 的主控電路 ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DS18B20 初始化 .............................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。目前，對(duì)環(huán)境的溫度限定有著必要的 需求，例如儀器設(shè)備的工作環(huán)境、人們的工作環(huán)境，還有動(dòng)物和植物的生長(zhǎng)環(huán)境等。目前，走在科技前端的一些集成電路廠家一直在研發(fā)基于單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)，意味著這項(xiàng)發(fā)展有著很長(zhǎng)的路要走下去。它們生存的溫度環(huán)境有著苛刻的要求，即使給予最優(yōu)的硬件支持，溫度環(huán)境過高或者過低，都會(huì)使動(dòng)植物產(chǎn)生不良的后果，甚至死亡。而且還支持空閑和掉電保護(hù)這 2個(gè)模式。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 PSEN 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN信號(hào)。 表 3 T2CON: 定時(shí)、計(jì)數(shù)器 2的控制寄存器 （ T2CON 地址為 0C8H 復(fù)位值 :0000 0000B 位可尋址 ） TF2 EXF2 RLCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 8 表 4：定時(shí)器功能 符號(hào) 功能 TF2 定時(shí)器 2溢出標(biāo)志位。 CP/RL2 捕捉 /重載選擇標(biāo)志位。 Ⅳ、 片上資源 片上資源主要有：看門狗定時(shí)器、 UART、定時(shí)器 0、定時(shí)器 定時(shí)器 2。例如：頻率、穩(wěn)定性和起振的快慢。如圖 4所示，在電源和 RST 接口兩端的某一處地方添加一個(gè)復(fù)位按鈕鍵。計(jì)數(shù)器 1 接收的是低溫度系數(shù)晶振傳過來 的頻率信號(hào)；而計(jì)數(shù)器 2 接收的是高溫度系數(shù)晶振傳過來的頻率信號(hào)。 ③ 在對(duì)硬件進(jìn)行讀寫編程時(shí)。 方案二：用 LED 數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)數(shù)值的顯示。 可以加一個(gè) 10k 的電位器用來調(diào)整出現(xiàn)的“鬼影”現(xiàn)象。 顯示開關(guān)控制指令（表 16） 指 令 功 能 指令編碼 執(zhí)行時(shí)間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 顯示開關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 40 功能：顯示器的打開或關(guān)閉、光標(biāo)的是否顯示和閃爍，都由此命令控制。 LCD1602 的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)是由控制器，驅(qū)動(dòng)器和顯示裝備組成。這是傳統(tǒng)光源所不能及的。 ， PNP截止的時(shí)候，蜂鳴器的通路斷開，不會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音。i=0？ Y N DQ 置 0 讀入數(shù)據(jù)右移 1 位 DQ 置 1 讀入數(shù)據(jù)的最高一位 循環(huán)次 數(shù) i=8次 短延時(shí) 短延時(shí) 返回 i=i1。我們?cè)谧鐾粋€(gè)課題論文期間，也少不了他的相關(guān)幫助，在仿真和一些論文細(xì)節(jié)遇到的問題上，都協(xié)助著我 把問題解決好。北京：清華大學(xué)出版社 ,. [4] 安永亮 .基于 40nm CMOS 工藝低功耗溫度傳感器的設(shè)計(jì) [D]. 西安電子科技大學(xué) ,2020. [5] 吳碧 .基于 AT89S52溫度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].電子科技大學(xué) ,2020. [6] 楊久河 . 基于 DS18B20的多點(diǎn)式無線溫度測(cè)量 儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D]. 中國(guó)海洋大 ,2020. [7] 張軍 .智能溫度傳感器 DS18B?！惫膭?lì)我好好把畢業(yè)設(shè)計(jì)做好，不懂的地方可以找找資料自學(xué)下，這樣的激勵(lì)，也給了我很多的自信。下限為 25℃，低于溫度時(shí)，亮黃燈且蜂鳴報(bào)警。 圖 12：聲報(bào)警 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 23 仿真 原理圖： 圖 13：仿真原理圖