基于8051單片機的遠程溫度檢測系統設計

　　在現代社會(huì )中溫度在航空航天、工業(yè)自動(dòng)化、家用電器、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監測參數之一，但是在某些環(huán)境下溫度檢測比較危險。因而需要一個(gè)智能檢測的監測系統來(lái)代替危險的工作，本文設計的系統就可以很好的解決此問(wèn)題，不僅可以實(shí)時(shí)的對溫度進(jìn)行遠程檢測監控，還可以在十分惡劣的環(huán)境下工作，測量結果精度高，并且對所測數據可以直接通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送出去，在接收方利用無(wú)線(xiàn)接收設備接收實(shí)時(shí)的數據；同時(shí)加報警裝置，在溫度不正常時(shí)給予提醒 ,從而將損失減少到最低。

　　1 系統組成

　　系統由單片機、溫度傳感器、串口通信模塊和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊等幾部分組成。測溫系統將測得的溫度通過(guò)單片機在數碼管上實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)，通過(guò)串口通信部分和無(wú)線(xiàn)模塊將數據發(fā)送給上位機。系統結構如圖1所示。

　　該設計以Atmel公司生產(chǎn)的單片機AT89C51為核心，以數字溫度傳感器DS18B20作為溫度采集，以SRWF-1無(wú)線(xiàn)模塊作為無(wú)線(xiàn)數據傳輸，從而構成整體系統。

　　1.1 單片機系統

　　系統采用AT89C51作為核心控制，配備4位共陰極數碼管顯示電路。AT89C51是Atmel公司推出的一種低功耗、高性能CMOS 8位微處理器，具有8 KB系統可編程FLASH存儲器；256 B RAM;32個(gè)I/O引腳，分為4個(gè)8位控制端口；看門(mén)狗定時(shí)器；2個(gè)數據指針；3個(gè)16位定時(shí)器/計數器；兩級中斷優(yōu)先等級；可編程全雙工串行傳輸端口；片內晶振及時(shí)鐘電路；8個(gè)中斷源。數碼顯示采用Ytt-410391K四位7段8線(xiàn)數碼管，作為溫度顯示部分，并用最末一位顯示小數。

　　1.2 數字溫度傳感器DS18B20

　　DS18B20是美國Dallas公司生產(chǎn)的一款可編程1-Wire數字溫度計。具有精度高，全數字化，連線(xiàn)少等諸多優(yōu)點(diǎn)。其可直接將采集到的溫度轉換成數字信號，通過(guò)單條數據線(xiàn)串行發(fā)送出去，只要嚴格遵循規定時(shí)序邏輯和脈沖間隔，就能舍去同步時(shí)鐘信號線(xiàn)，做到通信期間引腳最少化，達到溫度采集目的。

　　1.2.1 內部結構及外部管腳

　　數字式溫度傳感器DS18B20的內部結構如圖2所示，其主要由四部分組成：64位ROM和單總線(xiàn)接口、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。

　　DS18B20 64位閃存ROM的開(kāi)始8位是產(chǎn)品類(lèi)型的編號，接著(zhù)的48位為每個(gè)器件的惟一序號，最后8位是CRC校驗碼。用于存儲用戶(hù)設定溫度上下限值的非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL,使用時(shí)可通過(guò)軟件寫(xiě)入、設定報警上下限值。DS18B20內部配有一個(gè)電可擦除的E2PROM,用于存儲TH、TL值，用于確定溫度值的數字轉化分辨率。工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉化為相應精度的溫度值。

　　DS18B20具有三引腳To-92小體積封裝形式，如圖3所示；溫度測量范圍為-55~+125℃，其工作電源既可在遠端引入，也可使用寄生電源方式產(chǎn)生；CPU只需一根端口線(xiàn)就能與諸多DS18B20通信，由于其占用微處理器的端口較少，因此可節省大量的引線(xiàn)和邏輯電路。

　　DSB18B20各引腳介紹如下：GND為地；DQ為數據輸入/輸出端；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）；NC為SOIC封裝的，NC為空引腳。