基于单片机的温度报警系统的设计

基于单片机的温度报警系统的设计内容摘要：

称为单片微型计算 (single chipmicroputer).它拥有优异的性价比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点 .主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面 ,并且取得了显著的成果 .单片机应用系统可以分为 :（ 1）最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。 这种系统成本低廉 ,结构简单，常构成一些简单的控制系统 ，如开关状态的输入 /输出控制等。 片内 ROM/EPROM 的单片机，其最小应用系统即为配有晶振，复位电路，电源的单个单片机 .片内无 ROM/EPROM 的单片机，其最小应用系统除了外部配置晶振，复位电路，电源外，还应外接 EPROM或 EEPROM作为程序存储器用 .（ 2）最小功耗应用系统是指为了保证正常运行，系统的功耗最小 .（ 3）典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须的硬件结构系统。 STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。 使用 STC 公司高密 度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 STC89C52 具以下标准功能： 8k 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 淘宝店 兰若科技服务中心上传 5 STC89C52 单片机引脚结构与功能 图 VCC ： 电源 GND： 地 P0 口： P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。 作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。 对 P0 端口写“ 1”时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0 口也被作为低 8 位地址 /数据复用。 在这种模式下， P0 具有内部上拉电阻。 在 flash 编程时， P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。 程序校验时，需要外部上拉电阻。 P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出 电流（ IIL）。 此外， 和 分别作定时器 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和时器 /计数器 2的触发输入（ ），具体如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P1 口接收低 8 位地址字。 P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉 淘宝店 兰若科技服务中心上传 6 高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 在访问外部程序 存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入 口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口亦作为 STC89C52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P3 口也接收一些控制信号。 RST: 复位输入。 晶振工作时， RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门狗计时完成后， RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。 特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。 DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。 ALE/PROG： 地址锁存控制信号 （ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8位地址的输出脉冲。 在 flash 编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下， ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时， ALE 脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1”， ALE 操作将无效。 这一位置“ 1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。 否则， ALE 将被微弱拉高。 这个 ALE 使能标志位地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN:外部程序存储器选通信号 PSEN 是外部程序存储器选通信号。 当 STC89C52 从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时， PSEN 将不被激活。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 系统模块 系统由单片机最小系统、显示电路、按键、 18B20温度传感器、蜂鸣器报警电路组成。 淘宝店 兰若科技服务中心上传 7 系统原理图 图 主控制器 晶振电路采用 12MHZ，复位电路采用上电 加按键 复位 图 晶振电路 淘宝店 兰若科技服务中心上传 8 图 复位电路 显示电路 显示电路采用 4 位共阴极 LED 数码管， P0 口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。 P2 口的低四位作为数码管的位选端。 采用动态扫描的方式显示。 淘宝店 兰若科技服务中心上传 9 图 显示电路 报警温度调整按键电路 本系统设计三个按键，一个用于选择设定，另外两个分别用于设置报警温度的加和减。 图 温度传感电路 图 淘宝店 兰若科技服务中心上传 10 报警电路 图 报警电路 DS18B20 数字温度传感器介绍 特性介绍 • 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 • 简单的多点分布应用 • 无需外部器件 • 可通过数据线供电 • 零待机功耗 • 测温范围 55℃ ~+125℃，以 ℃递增。 华氏器件 67~+2570F，以 递增 • 温度以 9 或 12 位数字量读出 • 温度数字量转换时间 200ms（典型值） • 用户可定义的非易失性温度报 警设置 • 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 • 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 说明 : DS1820 数字温度计以 9 位或 12 位数字量的形式反映器件的温度值。 DS1820 通过一个单线接。