【正文】 設(shè)計(jì)共需要兩個(gè)等級(jí)的電源電壓。為了降低成本，同時(shí)考慮到線路中的所需使用較大功耗僅在聲光報(bào)警時(shí)，所以選用AC/DC模塊為AC220V—DC+12V，將此開關(guān)電源模塊的輸出直接向聲光報(bào)警電路提供電源，同時(shí)將一片LM7805的輸入端與開關(guān)電源模塊的輸出端相連，這樣開關(guān)電源模塊輸出的＋12V直流電壓經(jīng)LM7805變換成單片機(jī)及其外圍接口電路需要的＋5V的直流電源電壓。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。64位激光ROM從高位到低位依次為8位CRC、48位序列號(hào)和8位家族代碼(28H)組成。③ 非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL。④ 配置寄存器。DS18B20在0工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值，其各位定義如圖所示。 DS18B20配置寄存器結(jié)構(gòu)圖LSB圖10 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖其中，TM：測(cè)試模式標(biāo)志位，出廠時(shí)被寫入0，不能改變；R0、R1：溫度計(jì)分辨率設(shè)置位，其對(duì)應(yīng)四種分辨率如下表所列，出廠時(shí)R0、R1置為缺省值：R0=1，R1=1（即12位分辨率），用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。編制程序時(shí)必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時(shí)間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。（2）有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)傳感器出錯(cuò)自動(dòng)指示，進(jìn)行自動(dòng)DS1820 序列號(hào)和自動(dòng)排序，以減少調(diào)試和維護(hù)工作量。DS1820 在三線制應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將VCC與GND接在一起，焊接牢固。（4）實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要注意單線的驅(qū)動(dòng)能力，不能掛接過多的DS1820，同時(shí)還應(yīng)注意最遠(yuǎn)接線距離。典型對(duì)應(yīng)的溫度值表:表10 典型對(duì)應(yīng)的溫度值表溫度/℃二進(jìn)制表示十六進(jìn)制表示+125 +++05500000111 1101000000000001 1001000100000000 1010001000000000 0000100000000000 0000000011111111 1111100011111111 0101111011111110 0110111111111100 1001000007D0H0191H00A2H0008H0000HFFF8HFF5EHFE6FHFC90HDS1820的室溫監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)原理（1）傳感器部分 采用數(shù)字溫度芯片DS1820測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。DS1820的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)DS1820和微控制器AT89C51構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào),可直接與計(jì)算機(jī)連接。采用溫度芯片DS1820測(cè)量溫度，體現(xiàn)了系統(tǒng)芯片化這個(gè)趨勢(shì)。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測(cè)量電路的精確度。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。既可以單獨(dú)對(duì)多DS1820控制工作，由一臺(tái)上位機(jī)（PC微型計(jì)算機(jī)），下位機(jī)（單片機(jī)）多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集，組成兩級(jí)分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量的巡回檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 單片機(jī)本模塊采用的主要芯片是AT89C52，該單片機(jī)是ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能的8位CMOS微處理器，它自帶8K的快速擦寫可編程的程序存儲(chǔ)器，芯片的制造工藝采用了ATMEL公司的高集成固定存儲(chǔ)技術(shù)，在程序指令的設(shè)置與輸出方面和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)80C52相兼容。AT89C52是一款功能強(qiáng)大的微處理器，給嵌入式系統(tǒng)提供了較強(qiáng)的靈活性和極為有效的解決方法。具有位尋址功能，有較強(qiáng)的布爾處理能力。再此頻率下，單片機(jī)一個(gè)機(jī)器周期為1微妙，運(yùn)行速度較快。其性能介紹如下?！翱撮T狗”計(jì)時(shí)器電路英文名為Watch Dog Timer，簡(jiǎn)稱WDT。WDT電路種類很多，但基本原理相同。它能在上電、掉電期間或手動(dòng)情況下產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。PFI為電源故障電壓監(jiān)控輸入，PFO變?yōu)榈碗娖?，PFO為電源故障輸出端，通過外接電阻R1﹑R2可組成不同門限電壓監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控電路還具有上電復(fù)位輸出和外部手動(dòng)復(fù)位輸出功能，芯片內(nèi)部有一個(gè)上電比較器，當(dāng)電源電壓上升到可靠的工作電壓后，即在 RESET端輸出一個(gè)200ms的復(fù)位信號(hào)，保持單片機(jī)系統(tǒng)的正常復(fù)位。WDO為看門狗輸出，如果連接到MR將會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位。所以選用LED共陽極發(fā)光二極管BT311057，經(jīng)限流電阻直接連到三極管的集電極上。發(fā)光二極管的發(fā)光亮度強(qiáng)弱由流過它的電流決定，通常2mA以上就能保證發(fā)光二極管可靠發(fā)光，它的正常工作電流為8~10mA。蜂鳴器用來作為報(bào)警指示，選用直流型FM1212V型號(hào)。單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流不夠，不能直接驅(qū)動(dòng)，必須外接功率驅(qū)動(dòng)。 繼電器輸出控制電路繼電器是感性元件，驅(qū)動(dòng)電流較大，單片機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)，必須經(jīng)過電路的轉(zhuǎn)換。三極管選用常用的NPN型9013作為繼電器的功率開關(guān)。如圖6所示，光電耦合器不通，所以三極管9013也不通即繼電器J沒有得電時(shí)可以控制被監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，光電耦合器導(dǎo)通，所以三極管9013也導(dǎo)通即繼電器J得電時(shí)可以控制被監(jiān)測(cè)設(shè)備緊急停止運(yùn)轉(zhuǎn)。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。主程序方案主程序調(diào)用了4個(gè)子程序，分別是數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、溫度測(cè)試程序、中斷控制程序、單片機(jī)與PC機(jī)串口通訊程序。溫度測(cè)試程序：對(duì)溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。中斷控制程序：實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示功能。將各個(gè)功能程序以子程序的形式寫好，當(dāng)寫主程序的時(shí)候，只需要調(diào)用子程序，然后在寄存器的分配上作一下調(diào)整，消除寄存器沖突和I/O沖突即可。因?yàn)樘D(zhuǎn)指令使得程序難以看懂各程序段之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。將功能程序段寫成子程序的形式，除了方便調(diào)用之外，還有一個(gè)好處那就是以后寫程序的時(shí)候如果要用到，就可以直接調(diào)用這個(gè)單元功能模塊。本人采用的VB環(huán)境下PC機(jī)與單片機(jī)之間實(shí)現(xiàn)串行通訊的軟硬件方案。MSComm控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。此控件的事件響應(yīng)有兩種處理方式。 1) MSComm控件的主要屬性和方法 d. RThreshold：該屬性為一閥值，它確定當(dāng)接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個(gè)數(shù)達(dá)到或超過該值后就產(chǎn)生MSCommlOnComm事件。 e. Input：從接收緩沖區(qū)移走一串字符。軟件流程圖如下： 圖15 PC機(jī)軟件流程圖單片機(jī)程序流程圖： 參數(shù)設(shè)定：通信端口選擇COM1，波特率設(shè)定為1200B/S=1=“1200， n, 8, 1”。1200B/S，晶振為12MHZ MOV PCON,00H MOV SCON,50HSETB TR1圖16 單片機(jī)通訊程序流程圖 軟件設(shè)計(jì)要求（1）、整個(gè)程序延時(shí)地方較多，因此設(shè)立了軟件延時(shí)子程序和定時(shí)器中斷兩種延時(shí)方法（2）、按鈕檢測(cè)中采用軟件延時(shí)方法執(zhí)行按鍵的去抖動(dòng)（3）、正常工作時(shí)：采用動(dòng)態(tài)的顯示方法顯示當(dāng)前溫度，即高速循環(huán)點(diǎn)亮四位數(shù)碼管中的每一位。1秒鐘內(nèi)，蜂鳴器報(bào)警750ms，不報(bào)警250ms，根據(jù)電路的實(shí)際連接情況，當(dāng)蜂鳴器報(bào)警時(shí)的同時(shí)LED發(fā)光二極管也被點(diǎn)亮。___________________________________________________________________________。 ：數(shù)碼管個(gè)位控制 ：數(shù)碼管十位控制 ：數(shù)碼管百位控制 。位地址38H是否檢測(cè)到DS18B20標(biāo)志位,1為檢測(cè)到,0為檢測(cè)不到。位地址3AH為溫度過高標(biāo)志位,1為過高,0正常。21H溫度十位整數(shù)存放地址。2FH溫度超高預(yù)設(shè)值。功能介紹：加減按鍵同時(shí)按下進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)，然后按加或減按鍵進(jìn)行溫度設(shè)定，然后再次同時(shí)按加減鍵退出。**************************************************************************************************。用于保存讀出溫度的低8位TEMPER_H EQU 28H。是否檢測(cè)到DS18B20標(biāo)志位