基于单片机的温度测量报警器+秒表--杨华碧1010401024.doc

基于单片机的温度测量报警器+秒表 作者：杨华碧 摘 要 温度是日常生活中不可缺少的物理量，温度在各个领域都有积极的意义。很多行业中以及日常生活中都有大量的用电加热设备，如用于加热处理的加热热水器，用于洗浴的电热水器及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行检测具有检测方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅提高被控系统的性能，从而能被大大提高产品的质量。因此，智能化温度检测技术正被广泛地应用。 本温度设计采用现在流行的STC89C52单片机为检测器，用DS18B20检测的方法，再配以其他电路对热水器的水温进行检测。 关键词：STC89C52；DS18B20;绪论 研究背景 温度是人类生产生活中非常关键的一项物理量，温度系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、汽车、材料、电  1. 系统方案论证及设计 1.1 系统方案设计 对于空气温度测量系统来说方案有很多：如采用单片机检测、PLC检测、PC机检测等。 利用单片机实现温度测量 利用单片机实现空气气温的检测，系统主要包括现场温度采集、温度显示、报警装置和以单片机stc89c52作为微处理器。温度采集电路以数字形式将现场温度传至单片机，单片机结合现场温度与用户设定的目标温度，输送到lcd显示。 1.2系统方案论证 用单片机作为检测器，外围电路直接连接到单片机的检测方法具有灵活性高，易扩展的优势，并且现在的单片机一般都具有通信接口能够实现与外检测器通信，包括PC机。单片机经过发展其可靠性已得到大家的认可，并且经济价格便宜，具有大规模应用的条件。更重要的是单片机体积小，能够直接放置在需要检测的装置中去，不用另外设计安装空间。 1.3 系统方案实现 本文选用单片机作为检测器，但要实现所需的温度检测的功能我们还需要另外的电子元器件组成电路，并发送和接受相应的电信号来组成一个完整的检测系统。所需的电路模块如图1-1所示： 图1-1 系统框图 3. 硬件电路 硬件合理选择和优化配置直接决定了空气温度检测系统的可靠性，以及检测效果的优劣，根据认真仔细的比较本文选用如下的硬件来实现系统要求的功能。 3.STC89C52单片机简介 STC89C52是一个低电压，高性能单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器（PENROM）。和128字节的存取数据存储器（RAM），这种器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产，并且能够与MCS-51系列的单片机兼容。片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元，的STC89C52单片机能够被应用到检测领域中。DS18B20 单线总线特点 单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。 单总线通常要求外接一个约为 4.7K—10K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平DS18B20的特点 DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： ???? （ 1 ）采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。 ???? （ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ； 在 -10~+ 85°C 范围内，精度为 ± 0.5°C 。 ? （ 3 ）在使用中不需要任何外围元件。 ???? （ 4 ）持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。 ??? （ 5 ）供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而 使系统结构更趋简单，可靠性更高。 （ 6 ）测量参数可配置 DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定 9~12 位 （ 7 ） 负压特性 电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 （ 8 ）掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。 ?? DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。 DS18B20内部结构如图所示， 主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作 是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X^8＋X^5＋X^4＋1）。 ROM的作用是使每一个DS