仓库温度监测系统(编辑修改稿)

仓库温度监测系统(编辑修改稿)内容摘要：

1） VCC：供电电压 （ 2） GND：接地 （ 3） P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每个管脚可吸收 8TTL 门电流。 当P1 口的管脚写“ 1”时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FLASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FLASH 进行校验时， P0 输出原码 [6]，此时 P0 外部电位必须被拉高。 （ 4） P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入“ 1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入， P1口被外部下拉为低电平时，将输出电 流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH 编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 4 图 AT89S51 单片机引脚图 （ 5） P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 作为输入时， P2 口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地 址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 （ 6） P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入时，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流 (ILL)，也是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口，同时 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 （ 7） RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 （ 8） ALE / PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行MOVX， MOVC 指令时 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外 5 部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 （ 9） PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期 PSEN 两次有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 PSEN 信号将不出现。 （ 10） EA/VPP：当 EA 保持低电平时，访问外部 ROM；注意加密方式 1 时， EA将内部锁定为 RESET；当 EA 端保持高电平时，访问内部 ROM。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源 (VPP)。 （ 11） XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 （ 12） XTAL2：来自反向振荡器的输出。 温度传感器的选择 由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一 般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。 这里采用 DALLAS 公司的数字温度传感器 DS18B20 作为测温元件。 DS18B20 简介 温度传感器 DS18B20[5]是一种新型的“一线器件”，其体积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、更经济。 温度测量范围为 55～ +125 摄氏度，可编程为 9 位～ 12 位转换精度，测温分辨率可达 摄氏度，分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存。 被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出；其工作电源既可以在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生；多个 DS18B20可以并联到 3 根或 2 根线上， CPU 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。 因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。 其封装方式如图 所示。 DQ 为 数据输入 /输出引脚 ； GND 为 地信号 ； VCC 为电源引脚。 图 DS18B20 封装方式 6 DS18B20 的性能特点 DS18B20 非常适用与多点、远距离温度检测系统，其性能特点如下： （ 1） 独特的单线接口方式， DS18B20 在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。 （ 2） DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 （ 3） DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 （ 4） 适应电压范围更宽，电压范围： ～ ，在寄生电源方式下可由数据线供电。 （ 5） 温范围－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 时精度为 177。 ℃。 （ 6） 零待机功耗。 （ 7） 可编程的分辨率为 9～ 12 位，对应的可分辨温度分别为 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可实现高精度测温。 （ 8） 在 9 位分辨率时最多在 内把温度转换为数字， 12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。 （ 9） 用户可定义报警设置。 （ 10） 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 （ 11） 测量结果直接输出数字温度信号，以 一线总线 串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 （ 12） 负电压特性，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。 7 第三章 硬件设计电路 电路设计原理图如图 所示，控制器使用单片机 AT89S51，温度传感器使用DS18B20，用液晶实现温度显示。 图 硬件设计电路图 本温度计大体分三个工作过程。 首先，由 DS18B20 温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。 然后，通过 AT89S51 单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入液晶显示模块。 最后， SMC1602A 芯片将送来的值显示于 8 显示屏上。 由图 可看到，本电路主要由 DSl8B20 温度传感器芯片、 SMCl602A 液晶显示模块芯片和 AT89S51 单片机芯片组成。 其中， DSI8B20 温度传感器芯片采用 “ 一线制 ” 与单片机相连，它独立地完成温度测量以及将温度测量结果送到单片机的工作。 主控制器 AT89S51 的复位电路 [9]由 C R1 组成，触动开关 K1 即可可靠复位。 时钟电路由C C4 及 12MHz 的石英晶振组成，提供 12MHz 的时钟信号。 控制 DS18B20 完成温度测量，用 控制报警电路，用 P0 口控制显示电路。 主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：初始化、 ROM 操作指令、存储器操作指令。 必须先启动DS18B20 开始转换，再读出温度转换值。 显示电路 显示电路采用 SMCI602A[8]液晶显示模块芯片该芯片可显示 162 个字符，比以前的七段数码管 LED 显示器在显示字符的数量上要多得多。 另外，由于 SMCl602 芯片编程比较简单，界面直观，因此更加易于使用者操作和观测。