【正文】 . 實時溫度高于設定高溫報警溫度或低于設定報警低溫溫度時，蜂鳴器發(fā)出報警，同時發(fā)光二極管顯示報警點。6．有較高的分辨率，極好的可維護性。設計要求：技術指標 〈一〉測溫范圍：0℃—125℃ 〈二〉八路溫度數(shù)字顯示， 〈三〉溫度誤差：177。高于或低于設定報警溫度，蜂鳴器發(fā)出響聲報警，同時發(fā)光二極管亮。本系統(tǒng)是由溫度傳感器進行溫度信號采集，將溫度信號直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后經(jīng)過AT89S51單片機的電平輸出來給控制電路中的蜂鳴器，從而實現(xiàn)了對溫度的報警。單片機控制模塊溫度傳感器PC顯示聲光報警模塊顯示模塊遙控模塊圖21系統(tǒng)結構框圖 工作原理 本系統(tǒng)是采用STC89C52RC單片機作為設計核心的溫度傳感與溫度控制系統(tǒng)。為了方便控制，本設計還采用遙控作為單片機的輸入設備，實現(xiàn)對報警溫度的設置，測量點的選擇顯示，實現(xiàn)遠距離控制，對于不能近距離接觸等很容易實現(xiàn)控制。 方案的選擇 根據(jù)設計要求對控制器可以有以下2種選擇： 傳統(tǒng)的測試方案：各測試點的溫度值經(jīng)過測溫元件熱電偶、熱電阻等，被轉(zhuǎn)化為電信號，這樣得到的多路采樣信號經(jīng)濾波器、放大器、多路開關及A/D轉(zhuǎn)換電路，由單片機控制通道A/D轉(zhuǎn)換，實時對電壓信號進行采樣和A/D轉(zhuǎn)換。這種方案中的溫度傳感器兼有測溫和A/D轉(zhuǎn)換的功能，輸出值是數(shù)字信號，所以不必使用A/D轉(zhuǎn)換器和相關的接口芯片，能夠直接進入單片機進行數(shù)字信號處理。該方案被現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中廣泛的采用。另一方面，考慮到電路中的干擾，以及在各種環(huán)境下的干擾，設計的時候，我們加進去了電容濾波和二極管整流，對在一些電干擾較強的區(qū)域工作時，可以避免受到各種電干擾。 方案2設計的要求：一、設計采用的單片機滿足了系統(tǒng)速度的要求；二、設計采用的溫度傳感器的精度滿足了要求，精度為177。3. 系統(tǒng)的硬件設計 硬件總體設計 系統(tǒng)的整體結構框圖見圖3－1。 溫度傳感模塊溫度傳感模塊主要的器件就是數(shù)字溫度傳感器，它對被控溫度進行采樣，傳輸給控制器，因為實驗的條件限制，本設計采用的是數(shù)字溫度傳感器DS18B20。　　2．測溫范圍 －55℃～＋125℃，℃。應用范圍　 1. 該產(chǎn)品適用于冷凍庫，糧倉，儲罐，電訊機房，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領域　　2. 軸瓦，缸體，紡機，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設備測溫和控制?！　?. 供熱/制冷管道熱量計量，中央空調(diào)分戶熱能計量和工業(yè)領域測溫和控制產(chǎn)品型號與規(guī)格　　型 號 測溫范圍 安裝螺紋 電纜長度 適用管道　　TS18B20 55~125 無 m　　TS18B20A 55~125 M10X1 DN15~25　　TS18B20B 55~125 1/2”G 接線盒 DN40~ 60接線說明　　特點獨特的一線接口，只需要一條口線通信 多點能力，簡化了分布式溫度傳感應用無需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電， V 無需備用電源 測量溫度范圍為55 176。華氏相當于是67 176。 C至+85 176。 176。信息被發(fā)送到/從DS18B20 通過1線接口，所以中央微處理器與DS18B20只有一個一條口線連接。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號，多個ds18b20s可以同時存在于一條總線。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境控制，感測建筑物內(nèi)溫設備或機器，并進行過程監(jiān)測和控制。DS18B20采用3腳(或8腳)封裝，從圖32中看到，從DS18B20讀出或?qū)懭藬?shù)據(jù)僅需要一I／O口線。圖32 DS18B20管腳圖 該器件將半導體溫敏器件、A／D轉(zhuǎn)換器、存儲器等做在一個很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號數(shù)字值。一條單總線電纜上可以掛接若干個數(shù)字溫度傳感器，每個傳感器有一個唯一的地址編碼。采集端口的連接線減少了50倍，既節(jié)省了造價，又給現(xiàn)場施工帶來極大的方便。主要包括：寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM 和單總線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器RAM、用于存儲用戶設定溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器、存儲與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗碼(CRC)發(fā)生器等七部分。其中，ROM 由64位二進制數(shù)字組成，共分為8個字節(jié)，字節(jié)0的內(nèi)容是該產(chǎn)品的廠家代號28H，字節(jié)1～字節(jié)6的內(nèi)容是48位器件序列號，字節(jié)7是ROM前56位的CRC校驗碼。RAM是由9個字節(jié)的高速暫存器和非易失性電擦寫E2ROM組成。RAM 中EEROM用于存儲TH、TL和配置寄存器的值。通過DS18B20功能命令對RAM進行操作。檢測溫度由兩個字節(jié)組成，字節(jié)1的高5位s代表符號位，字節(jié)0的低四位是小數(shù)部分，中間7位是整數(shù)部分；字節(jié)4是配置寄存器控制字的格式，當R1R0的值為00B、01B、10B、llB時，對應的分辨率為112位，轉(zhuǎn)換時間為93ms、187ms、375ms、750ms。主機通過讀暫存器功能命令(BEH)，將溫度值讀出。DS18B20有兩種供電方式：3．0V～5．5V的電源供電方式和寄生電源供電方式(直接從數(shù)據(jù)線獲取電源)。 DS18B20的通信協(xié)議數(shù)字式溫度傳感器和模擬傳感器最大的區(qū)別，是將溫度信號直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后通過串行通信的方式輸出。所有的DS18B20器件要求采用嚴格的通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。與DS18B20的通信，是通過操作時隙完成單總線上的數(shù)據(jù)傳輸。每個通信周期起始于微控制器發(fā)出的復位脈沖，其后緊跟DS18B20發(fā)出的應答脈沖，在寫時隙期間，主機向DS18B20器件寫入數(shù)據(jù)，而在讀時隙期間，主機讀入來自DS18B20的數(shù)據(jù)。當主機將單總線DO從邏輯高(空閑狀態(tài))拉為邏輯低時，即啟動一個寫時隙。在寫0時隙期間，微控制器在整個時隙中將總線拉低；而寫1時隙期間，微控制器將總線拉低，然后在時隙起始后15p．s之內(nèi)釋放總線。其中，ROM 由64位二進制數(shù)字組成，共分為8個字節(jié)，字節(jié)0的內(nèi)容是該產(chǎn)品的廠家代號28H，字節(jié)1～字節(jié)6的內(nèi)容是48位器件序列號，字節(jié)7是ROM前56位的CRC校驗碼。表 31 存儲特性表字節(jié)ROMRAM其他0產(chǎn)品代號(28H)溫度低8位148位溫度高8位E2ROM2器件序號THTH3TLTL4配置寄存器配置寄存器5—6保留7CRC保留8CRCRAM是由9個字節(jié)的高速暫存器和非易失性電擦寫E2ROM組成。RAM 中EEROM用于存儲TH、TL和配置寄存器的值。通過DS18B20功能命令對RAM進行操作。 AT89S51芯片簡介 單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。另外，AT89S51 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。圖35 AT89S51的