【正文】 務(wù)就基本完成了。（2）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)劃①硬件部分a. +5V電源；b. 220V交流電源；c. LCD顯示模塊ZY12864D；d. 溫度采集電路；e. LCD驅(qū)動(dòng)電路；f. ZY1420語音錄放模塊；g. 單片機(jī)邊緣電路。系統(tǒng)由溫度傳感器、單片機(jī)、語音報(bào)警和與LED顯示模塊等組成。 課題的總體要求和規(guī)劃（1）課題的總體要求要求研究設(shè)計(jì)一個(gè)以AT89S51單片機(jī)為核心的溫度報(bào)警系統(tǒng)。其次，對(duì)可控的溫度范圍也進(jìn)行了調(diào)整。設(shè)計(jì)要求到電子線路，單片機(jī)原理等有關(guān)知識(shí)，并且將各種知識(shí)相互綜合于一體，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 文章簡(jiǎn)介本課題研究設(shè)計(jì)一個(gè)AT89S51單片機(jī)溫度報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出的電路能夠與AT89S51單片機(jī)配合實(shí)現(xiàn)具有溫度設(shè)置、溫度顯示和溫度報(bào)警等功能。汽車上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過PC機(jī)和其他計(jì)算的綜合，甚至比人類的數(shù)量還要多。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。單片機(jī)已經(jīng)無處不在、與我們生活息息相關(guān)，并且滲透到生活的方方面面。所以，測(cè)量控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高，擴(kuò)展方便，在大型倉(cāng)庫(kù)，工廠，智能化建筑等領(lǐng)域的多點(diǎn)溫度檢測(cè)中有廣闊的應(yīng)用前景。文中給出了單根數(shù)據(jù)線上擴(kuò)展多個(gè)溫度傳感器的設(shè)計(jì)方法,并給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件原理圖及軟件流程圖。 2009屆畢業(yè)生2010屆畢業(yè)生畢業(yè)論文題 目： 基于單片機(jī)的智能溫度報(bào)警系統(tǒng) 院系名稱： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電子信息科學(xué)與技術(shù)06級(jí)1班 學(xué)生姓名： 周虎成 學(xué) 號(hào)： 20064360104 指導(dǎo)教師： 張慶輝 教師職稱： 副教授 2010年5月21日III摘 要溫度的檢測(cè)與控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)試與控制得到更快的開發(fā)，本文設(shè)計(jì)了一種基于AT89S51的溫度檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)將多個(gè)單總線溫度傳感器DS18B20并接在控制器的一個(gè)端口上,對(duì)各個(gè)傳感器溫度進(jìn)行循環(huán)采集,將采集到的溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較,當(dāng)超出設(shè)定的上限溫度時(shí),通過ISD1420語音電路給出語音提示及報(bào)警信號(hào)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,該系統(tǒng)測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確,具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞： 單片機(jī) AT89S51 DS18B20 溫度顯示 報(bào)警信號(hào)Title The Intelligent Temperature Alarm System Based On MCU AbstractTemperature detection and control of industrial production process, one of the more typical applications, with sensors in production and life is more widely used, using a new singlebus digital temperature sensor to achieve the test and control the temperature more rapidly development, this paper is designed based on AT89S51 temperature detection and alarm systems. The system will be more than a singlebus temperature sensor DS18B20 and connected to a port on the controller, the temperature sensors on each loop collection, the temperature will be collected to pare with the set value, when the temperature exceeds the upper limit set , through the ISD1420 voice circuit gives voice prompts and alarm signal. In this paper, a single data lines extend multiple temperature sensor design methods and gives the system implementation of hardware and software flow diagram. The experimental tests show that this high accuracy, strong antiinterference ability, alarm timely and accurate, with a certain reference value. The system design and layout simple and pact structure, small size, light weight, antijamming capability, costeffective to expand convenience, in large warehouses, factories, construction and other areas of intelligent multipoint temperature measurement in a wide range of applications prospects. Keywords: singlechip microputer AT89S51 DS18B20 temperature display alarm signal目 次1概述 1 1 2 22 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 3 3 系統(tǒng)的基本工作過程 43 溫度控制和語音報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4 溫度控制和報(bào)警主機(jī) 4 主控制單片機(jī) 4 AT89S51特點(diǎn) 4 AT89S51主要功能特性 5 溫度檢測(cè)和報(bào)警主機(jī)硬件電路設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)復(fù)位鍵控制模塊 10 語音電路 11 ISD1420芯片簡(jiǎn)述 11 芯片引腳介紹 12 芯片工作原理 12 芯片工作模式 13 語音電路設(shè)計(jì) 13 DS18B20芯片簡(jiǎn)介 14 DS18B20性能特點(diǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 14 DS18B20工作時(shí)序 15 DS18B20的操作協(xié)議 17 DS18B20序列號(hào)編碼 19 DS18B20的測(cè)溫原理 20 測(cè)溫系統(tǒng)的硬件工作原理 21 DS18B20注意事項(xiàng) 214軟件設(shè)計(jì) 22 設(shè)計(jì)思路 22 程序設(shè)計(jì) 23 24 24 24 24 255系統(tǒng)調(diào)試 25 硬件靜態(tài)的調(diào)試 25 軟件調(diào)試 26 模擬運(yùn)行 28結(jié)論 29后記 30致謝 31參考文獻(xiàn) 32附錄 A 溫度檢測(cè)模塊圖 33附錄 B 語音報(bào)警模塊圖 34附錄 C 程序 341 概述 引言測(cè)量控制的作用是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中獲取各種參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算的方法，綜合各種先進(jìn)技術(shù)，使每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛。在家電行業(yè)也融入了單片機(jī)技術(shù)。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。單片機(jī)比專用處理器最適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。在本次設(shè)計(jì)中，我們研究一種溫度報(bào)警系統(tǒng)，它以在本次設(shè)計(jì)中，整個(gè)系統(tǒng)以AT89S51為核心，溫度傳感器DS18B20完成環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換功能，用LED顯示當(dāng)前溫度，語音報(bào)溫用ISD1420集成塊。整個(gè)系統(tǒng)以AT89S51為中央處理單元，利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集，采集到的信號(hào)被送到AT89S51中，每隔一段時(shí)間進(jìn)行溫度刷新并利用ISD1420高保真語音錄放模塊進(jìn)行報(bào)溫，將采集到的溫度值與初始設(shè)定好的最高溫和最低溫進(jìn)行比較，如果小于最低溫或大于最高溫則利用ISD1420進(jìn)行報(bào)警。在這個(gè)智能溫度報(bào)警系統(tǒng)中，首先把環(huán)境的溫度通過單片機(jī)用LED顯示出來，使我們更加清晰的了解到所處的溫度。通過對(duì)溫度范圍的上下限的調(diào)節(jié)我們可以設(shè)定正常溫度范圍，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定溫度范圍時(shí)，報(bào)警電路便會(huì)發(fā)出語音報(bào)警信號(hào)。要求設(shè)計(jì)出的電路能夠完成溫度采集和信號(hào)處理任務(wù)，與單片機(jī)配合能夠?qū)崿F(xiàn)具有溫度設(shè)置、溫度顯示、溫度報(bào)警等功能。要求研究實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計(jì)滿足要求的電子電路，完成設(shè)計(jì)的試驗(yàn)、調(diào)試等任務(wù)，撰寫出符合規(guī)定要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。②軟件部分a. 編寫溫度設(shè)定的選擇，且能在LED上顯示環(huán)境溫度；b. 在AT89S51單片機(jī)環(huán)境下進(jìn)行模擬調(diào)試，最后通過下載軟件把程序下載到芯片上。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 溫度報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)溫度報(bào)警系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖21所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器采用DS18B20，語音電路采用ISD1420,用2位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。自動(dòng)報(bào)警主機(jī)的核心器件是單片機(jī)，它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，由它來接受報(bào)警信號(hào)并控制協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作，考慮到系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟(jì)性因素，采用的是當(dāng)今流行的性價(jià)比比較高的AT89C51。語音電路采用美國(guó)ISD公司的高保真錄放一體化語音芯片ISD1420來完成報(bào)警時(shí)進(jìn)行語音提示的預(yù)存工作，根據(jù)警情的不同進(jìn)行相應(yīng)的語音提示。3 溫度控制和語音報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 溫度控制和報(bào)警主機(jī) 主控制單片機(jī)主控單片機(jī)采用一片ATMEL AT89S51。AT89S51芯片本身集成了看門狗（WDT）電路，這是為了系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生這種做法對(duì)于實(shí)際上長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在惡劣狀況的交通燈控制系統(tǒng)來說是十分必要的。 AT89S51特點(diǎn)AT89S51（如圖31所示）是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(