【文章內(nèi)容簡介】 入口做好了準(zhǔn)備。電路以STC89C51單片機(jī)作為最小的系統(tǒng)控制核心，電路測溫由DS18B20提供，三個(gè)獨(dú)立式按鍵SSS3作為系統(tǒng)的輸入部分。數(shù)碼管顯示部分。具體電路連接， 溫度采集電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選取在現(xiàn)代檢測的技術(shù)中，傳感器占據(jù)著不可動搖的位置。對數(shù)據(jù)的處理能力主機(jī)已經(jīng)相當(dāng)高了，但是對現(xiàn)實(shí)世界中的模擬量卻也無能為力。如果沒有各種精確可靠的傳感器對模擬信號和非電量進(jìn)行檢測并且提供可靠的數(shù)據(jù)，那么計(jì)算機(jī)也就無法發(fā)揮出它應(yīng)有的作用。當(dāng)傳感器把非電量轉(zhuǎn)換為電量，經(jīng)過放大處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對信號進(jìn)行分析處理。從而計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合起來，對自動化和信息化起到了非常重要作用。采用各種微處理技術(shù)和傳感器技術(shù)可以對各種工業(yè)產(chǎn)品以及工業(yè)參數(shù)進(jìn)行測控和檢驗(yàn)，從而準(zhǔn)確的測量產(chǎn)品性能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量、進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品性能，防止事故發(fā)生而提供更可靠的數(shù)據(jù)和必要的信息。由于系統(tǒng)在工作中的環(huán)境比較惡劣，且對測量又相對要求較高，所以對選擇合適的傳感器來說就很重要。目前，國際上新型溫度傳感器逐漸由模擬式發(fā)展為數(shù)字式、智能化與網(wǎng)絡(luò)化漸漸取代了集成化。智能溫的度傳感器DS18B20逐漸向總線標(biāo)準(zhǔn)化、高安全性、高可靠性與高精度、開發(fā)虛擬的傳感器、網(wǎng)絡(luò)的傳感器、單片測溫系統(tǒng)的研發(fā)等方向發(fā)展態(tài)勢迅猛。所以，DS18B20作為溫度測量裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人民的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。美國DALLAS公司生產(chǎn)的 DS18B20片可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片加不銹鋼保護(hù)管封裝而成，具有使用方便，耐磨耐碰，體積小，同時(shí)在小空間的設(shè)備同樣完美適用。其單線接口方式比較特殊，僅用一條口線就能實(shí)現(xiàn)DS1820與微處理器的雙向通訊；測溫的范圍為 －55℃～＋125℃，℃；多個(gè)DS1820可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫；工作電源為3~5V/DC；在使用中不用要添加其他外圍元器件。18B20共有三種形態(tài)的存儲器資源，它們分別是：ROM 只讀存儲器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后48位是芯片唯一序列號，最后8位是以上56位的CRC碼。設(shè)置在出產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)不是由用戶更改的。DS18B20共64位ROM。RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于數(shù)據(jù)存取和內(nèi)部計(jì)算，斷電或失電時(shí)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，DS18B20共9個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。第2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被從新寫入。第5個(gè)字節(jié)則是用戶第3個(gè)EEPROM的鏡像。第8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，可以使用戶得到更高溫度分辨率，單元計(jì)算的暫存、同時(shí)也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于長期存放需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，用以方便用戶的操作。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：數(shù)據(jù)線可以為其提供電量，其供電電壓的范圍：+～+；其單線接口方式比較特殊：只需要一條口線就能實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式；在使用中不用要添加其他外圍元器件；用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值；其測量溫度的范圍為：55～+125℃，℃。當(dāng)在55～+125℃之間，測量溫度的誤差小于2℃,在10℃～+85℃之間，℃；可應(yīng)用于各種系統(tǒng)/單片機(jī)；內(nèi)含64位的激光修正的只讀存儲ROM，扣除8位產(chǎn)品系列號和8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)之后，產(chǎn)品序號占48位。產(chǎn)品序號在出廠前就以寫入ROM中。在大型溫控系統(tǒng)組成時(shí)，多片DS18B20可以連接在單線總線上。負(fù)壓特性，即具有電源反接保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓的極性反接時(shí)，能防止因DS18B20過熱而損壞，但此時(shí)芯片的工作狀態(tài)將受到影響；支持多點(diǎn)的組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫1DS18B20的轉(zhuǎn)換速率較高，； 溫度采集器DS18B20接口電路設(shè)計(jì) DS18B20引腳各引腳功能為：I/O是數(shù)據(jù)的輸入與輸出端，它是漏極開路的輸出，外接上拉電阻之后，一般為高電平。UDD為可以連接外部電源端的端口，不工作時(shí)接地，GND為地，NC空腳。 溫度采集器DS18B20的內(nèi)部設(shè)計(jì)DS18B20內(nèi)部的組成主要包括7部分:溫度的傳感器、寄生電源、高速暫存器、64位激光（loser）ROM與單線接口、TH觸發(fā)寄存器和TL觸發(fā)寄存器，用來存儲用戶設(shè)定的存儲和控制邏輯、溫度上下限值、位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）發(fā)生器。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1820B的電路圖圖 溫度顯示電路設(shè)計(jì)數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體的發(fā)光器件，發(fā)光二極管是其基本單元。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，七段數(shù)碼管比八段數(shù)碼管只少了一個(gè)單元的發(fā)光二極管（少一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）；按可以顯示幾個(gè)“8”可以分為1位或2位或4位數(shù)碼管； 從發(fā)光二極管單元的連接方式可以分為共陽極數(shù)碼管、共陰極數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管就是把所有發(fā)光二極管的的陽極連接到一起，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM連接到+5V上，當(dāng)其中某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相它所應(yīng)字段就會被點(diǎn)亮，但當(dāng)它某一字段的陰極為高電平時(shí)，它所對應(yīng)的字段就不會被點(diǎn)亮。共陰數(shù)碼管就是指將發(fā)光二極管所有的的陰極接到一起從而形成公共陰極(COM)數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在使用時(shí)應(yīng)將公共極COM連接到地線GND上面，當(dāng)某一字段的發(fā)光二極管陽極為高電平時(shí)，它所對應(yīng)字段就會被點(diǎn)亮。 數(shù)碼管 數(shù)碼管電路圖數(shù)碼顯示器是由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，它使用了8個(gè)Led發(fā)光二極管，一個(gè)顯示小數(shù)點(diǎn)，其中七個(gè)用于顯示字符，所以通稱為七段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。4位一體數(shù)碼管，其內(nèi)部段已連接好，引腳如圖所示（數(shù)碼管的正面朝自己，小數(shù)點(diǎn)在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dp為段引腳，SSSS4分別表示四個(gè)數(shù)碼管的位。 繼電器電路的設(shè)計(jì) 電磁繼電器一般由銜鐵、鐵芯、觸點(diǎn)簧片、線圈、等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過電流，從而電磁效應(yīng)就會產(chǎn)生，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也會隨之消失，在彈簧的反作用力下銜鐵就會返回原來的起始位置，使動觸點(diǎn)和以前的靜觸點(diǎn)釋放。以這種方式吸合、釋放，在電路中完成了導(dǎo)通、切斷的宗旨。關(guān)于繼電器的“常開與常閉”的接觸點(diǎn)，用此種方法區(qū)分：未通電時(shí)繼電器的線圈位于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)時(shí)，叫做“常開觸點(diǎn)”；靜觸點(diǎn)位于接通狀態(tài)時(shí)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 繼電器剖析圖 繼電器電路圖 報(bào)警電路設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)的聲音報(bào)警電路所采用的是無源蜂鳴器，當(dāng)一定電壓流過無源蜂鳴器時(shí)，蜂鳴器就會發(fā)出報(bào)警的響聲。在單片機(jī)通過驅(qū)動三極管而把信號放大時(shí)，進(jìn)而就會對蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動。 蜂鳴器電路圖 自鎖開關(guān)電路的設(shè)計(jì)自鎖開關(guān)電路中起到電源的開關(guān)作用，常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。 自鎖開關(guān)電路圖 繼電器實(shí)物圖 DC插口的設(shè)計(jì)3腳接地，1腳實(shí)際是VCC（電源），但是電路中要接藍(lán)色的自鎖開關(guān)，然后開關(guān)的另一個(gè)腳再接電源。 DC插口電路圖 DC插口實(shí)物圖3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件說明 用C語言編寫程序，C語言是一種程序設(shè)計(jì)語言，擁具有高級語言的特性，也有匯編語言的特性。相較匯編語言有許多的優(yōu)勢。編譯器使用Keil Version4進(jìn)行程序編譯，Keil Version4使用快捷，操作簡單。 溫度傳感器DS18B20的程序流程圖DS18B20的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之