基于A(yíng)T89S52的溫度顯示報警系統

引言

　　溫度是一種最基本的環(huán)境參數，人們的生活環(huán)境與溫度息息相關(guān)，溫度測量也被人們所異常關(guān)注。因此，研究溫度的測量方法和裝置具有重要意義，溫度測控技術(shù)也在各個(gè)領(lǐng)域應用越來(lái)越廣泛。采用單片機對溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便和組態(tài)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，而且可以提高被控溫度的技術(shù)指標。本文介紹了一款由單片機AT89S52 和新型的智能集成溫度傳感器DS18B20 以及LCD 顯示器等部件實(shí)現的溫度測量及報警系統。同時(shí)在設計方面做了功能的擴展，鍵盤(pán)是用來(lái)調時(shí)和溫度查詢(xún)，功能較強，可以設置上下限報警溫度，且測量準確、誤差小。單片機可把由DS18B20、DS1302 讀來(lái)的數據利用軟件來(lái)進(jìn)行處理，從而把數據傳輸到顯示模塊，實(shí)現溫度、日歷的顯示，還有鬧鐘功能以及語(yǔ)音
報時(shí)功能。對溫度實(shí)施監測，即當溫度超過(guò)給定的最高溫度或者低于給定的最低溫度時(shí)，系統通過(guò)發(fā)光二極管發(fā)光報警。通過(guò)實(shí)驗測試說(shuō)明，所設計的溫度計能達到精度的要求。

　　1 系統設計

　　在單片機電路設計中，大多都是使用傳感器。因此，采用溫度傳感器DS18B20。DS18B20 是一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，可以滿(mǎn)足從-55 攝氏度到+125 攝氏度范圍的溫度測量，且測量精度高，可在一秒內把溫度轉化成數字，測得的溫度值存儲在兩個(gè)八位的RAM 中，單片機可以直接從中讀出數據并且轉換成十進(jìn)制就是溫度，使用方便。按照設計時(shí)要求，采取的設計方框圖如圖一所示，控制器采用單片機AT89S52，溫度傳感器采用DS18B20，液晶顯示器LCD1602 以串口傳送數據實(shí)現溫度的顯示。

圖一總體設計方框圖

　　2 硬件電路設計

　　系統整體硬件電路包括：傳感器數據采集電路、溫度顯示電路、上下限報警調整電路、單片機主板電路、復位電路等，如圖二所示。

圖二單片機系統整體電路

圖二中有三個(gè)獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置，蜂鳴器在被測溫度超出上下限范圍時(shí)，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時(shí)LCD 顯示屏沒(méi)有被測溫度值顯示，這時(shí)如統果調整報警上下限，可測出被測的溫度值。

　　按健復位電路是上電復位加手動(dòng)復位，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實(shí)現復位。

　　液晶顯示器為T(mén)S1602-1，可以同時(shí)顯示16*2 個(gè)字符，能夠對字符進(jìn)行左右平移，操作方便，占用8 個(gè)I/O 端口。

　　溫度測量傳感器采用DS18B20 的單總線(xiàn)數字化溫度傳感器，測溫范圍為-55℃~125℃，可編程為9 位~12 位A/D轉換精度，測溫分辨率達到0.0625℃，采用寄生電源工作方式，CPU 只需一根總線(xiàn)便能與DS18B20 通信，占用CPU 總線(xiàn)少，可節省大量引線(xiàn)和邏輯電路。

　　時(shí)鐘模塊采用DS1302 芯片，DS1302 是由DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片內含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/ 日歷和31字節靜態(tài)RAM，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)時(shí)鐘/ 日歷電路提供秒分時(shí)日期月年的信息，每月的天數和閏年的天數，可自動(dòng)調整時(shí)鐘操作，可通過(guò)AM/PM 指示決定采用24 或12 小時(shí)格式，DS1302 與單片機之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三條總線(xiàn)1RES 復位，2 I/O 數據線(xiàn)，3 SCLK 串行時(shí)鐘。時(shí)鐘/RAM 的讀/ 寫(xiě)數據以一個(gè)字節或多達31 個(gè)字節的字符組方式通信，DS1302工作時(shí)功耗很低保持數據和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。