温度检测报警装置

基于DS18B20的单片机温度检测与报警系统设计

张谦吴芳敏李慧玲

（湖南师大物理与信息科学学院）

一．系统功能简介

本装置采用A T89S51作为处理器，DS18B20作为温度传感器，LCD1602作为显示屏，能对周围的环境温度进行检测并报警，温度范围为－55℃～+125℃,并能够精确到小数点后两位小数。

二．硬件设计

1.处理器

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）；器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元，A T89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

AT89S51芯片

2.温度传感器

温度芯片DS18B20是一线式数字温度传感器，具有小体积封装形式。被测温度用符号扩展的1 6位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。C P U只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为－55℃～+125℃，在－10℃～+85℃范围内,精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

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DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。

DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用16位二进制形式提供，形式表达，其中S为符号位。

例如＋125℃的数字输出为07D0H （正温度直接吧16进制数转成10进制即得到温度值）

-55℃的数字输出为FC90H。（负温度把得到的16进制数取反后加1 再转成10进制数）

DS18B20

4.显示部分

显示采用1602LCD, 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有也有间隔起到了字符间距和行间距的作用,

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。

5.报警部分

报警采用LED发光二极管，当温度超过设定的门限值时，灯亮。

6.protel电路图