【正文】 B20檢測的溫度進行采集，此溫度值由16位二進制數(shù)表示，通過編程對此16位二進制數(shù)進行處理，并通過4位七段數(shù)碼管加以顯示。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)具有4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和128 bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器，器件使用ATMEL 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲單元，功能強大的AT89C51單片機可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。與MCS51 兼容 　　壽命：1000寫/擦循環(huán) 　　全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 　　1288位內(nèi)部RAM 　　兩個16位定時器/計數(shù)器 　可編程串行通道 　　片內(nèi)振蕩器和時鐘電路AT89C51的引腳排列如上圖圖31所示 . 單片機控制電路單片機模塊即主控模塊，完成功能是與各個功能模塊連接，并通過軟件編程控制各個模塊功能，完成煤氣、天然氣檢測報警及溫度顯示功能。 圖32主控模塊原理圖 氣體檢測模塊 傳感器是能把被測物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)化為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的電信號的輸出裝置。 傳感元件：又稱轉(zhuǎn)換器，一般情況下，不直接感受被測量，而是將敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)化為電量輸出的元件。 在這個設(shè)計中選擇煤氣、天然氣氣體傳感器屬于電阻式傳感器，傳感器型號為MQ7。 MQ7型氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形及其引腳結(jié)構(gòu)電路連接如圖所示。填充活性炭的過濾腔體，進一步減弱了氮氧化物、烷類等氣體的干擾。對一氧化碳具有很高的靈敏度和良好的選擇性，具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性，應(yīng)用于家庭、環(huán)境的一氧化碳探測裝置。一氧化碳傳感器的MQ7的標準工作條件、環(huán)境條件、靈敏度特性表見附錄B所示34 MQ7結(jié)構(gòu)外形及引腳表31結(jié)構(gòu)及引腳說明表 部 件材 料1氣體敏感層二氧化碳2電極金（Au）3測量電極引線鉑（Pt）4加熱器鎳鉻合金（NiCr）5陶瓷管三氧化二鋁6過濾層活性炭顆粒7卡環(huán)鍍鎳銅材（NiCr）8基座塑料或尼龍9針狀管腳鍍鎳銅材（NiCu） 圖35 MQ7引腳電路連接 MQ7工作原理：傳感器的表面電阻為RS,對被測信號（一氧化碳）濃度的測量是通過RS與其串聯(lián)的負載電阻RL上的有效電壓信號VRL而獲得的。 MQ7型氣敏元件的敏感是用非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的，因此，它具有優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性，在正常使用條件下，其使用壽命可達5年。因此，在使用此類型氣敏器件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。 靈敏度的調(diào)整程序：(1）將傳感器連接在應(yīng)用回路中；(2）接通電源，通電老化48h以上；(3）調(diào)整負載電阻RL至獲得對應(yīng)于某一個一氧化碳濃度時所需要的信號值。LM358及其外圍電路完成比較器的功能，當CO濃度上升后，其阻值變小，導(dǎo)致晶體管基極電壓上升，晶體管導(dǎo)通后LM358的反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，此時，LM358輸出為0，該信號輸入到單片機作為報警觸發(fā)信號。 圖37聲光報警原理圖 溫度檢測模塊 溫度傳感器DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。單片機可以通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時低位在前,高位在后,℃/LSB形式表示。 bit7 bit02322212021222324 LS Byte bit15 bit8SSS SS262524 MS Byte 圖38 溫度寄存器格式這是16位轉(zhuǎn)換后得到的16位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前五位是符號位，如果測得的溫度值大于0，這五位為0，；如果溫度小于0，這五位為1。 表32 部分溫度值表實際溫度 二進制表示（補碼）十六進制表示+125000001111101000007D0H+00000001100100010191H+00000000000010000008H000000000000000000000H1111111111111000FFF8H1111111001101111FE6FH551111110010010000FC90H 1. DS18B20典型工作時序 DS18B20在編程時有嚴格的時序要求，因此在編程過程中要多加注意，以下為DS18B20典型工作時序簡介。使用DS18B20時，首先需將其復(fù)位，然后才能執(zhí)行其他命令。圖39 DS18B20復(fù)位時序圖(2）寫時序。然后根據(jù)寫“0或?qū)憽?”來使數(shù)據(jù)線變高或繼續(xù)為低。要求寫入DS18B20的數(shù)據(jù)持續(xù)時間應(yīng)大于60μs而小于120μs，兩次寫數(shù)據(jù)之間的時間間隔應(yīng)大于1μs。當主機從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，主機先向數(shù)據(jù)線激發(fā)出低電平，然后釋放，以使數(shù)據(jù)線再升為高電平。主機可在15μs后讀取數(shù)據(jù)線以獲得數(shù)據(jù)。DS18B20可以把溫度直接轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號，使用中不需要附加電路，但與主機通信有嚴格的時序要求。圖312溫度檢測模塊原理圖 溫度顯示模塊驅(qū)動模塊選擇，,而74HC245輸出高電平為5V。限流電阻阻值計算，由于七段數(shù)碼管工作電壓為2V,。因此限流電阻的阻值=，實際設(shè)計中采用220Ω的電阻作為限流電阻。 74LS245用來驅(qū)動LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)，74LS245引腳圖如313所示。 （2）當8951單片機的P0口總線負載達到或超過PO最大負載能力時必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。圖313 74LS245引腳圖 （5)由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態(tài)控制端/1G和/2G接地，P2口與驅(qū)動器輸入線對應(yīng)相連。8051的/BD和/PSEN有效時，74LS245輸入（）其他時間處于輸出（）。七段數(shù)碼管段選位通過限流電阻接到74LS245的A總線，74LS245的B總線接單片機的P2口。而北方有些地區(qū)冬天是較冷，室內(nèi)溫度有可能達到0℃以下，因此顯示符號位。數(shù)碼管的4位位選位接晶體管集電極。匯編語言程序源代碼（見附錄C） 。匯編語言子程序源代碼（見附錄C） 取溫度 溫度為負 Y N 顯示百位，延時 顯示負號，延時