基于STC89C52單片機(jī)的聲光報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)單點(diǎn)溫度檢測(cè)是最常見的，但單點(diǎn)溫度的測(cè)量局限性，不方便控制以及時(shí)做出決定，有很多不利的地方。所以本文選用STC89C52單片機(jī)作為核心設(shè)計(jì)出一種可以模擬兩個(gè)不在同一地方的點(diǎn)進(jìn)行溫度檢測(cè)，能夠觸發(fā)高、低溫報(bào)警的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。選用DS18B20作為溫度傳感器，在傳感器內(nèi)部完成溫度信號(hào)的轉(zhuǎn)換，傳輸給單片機(jī)進(jìn)行讀寫，實(shí)現(xiàn)了溫度檢測(cè)功能。當(dāng)檢測(cè)到某一點(diǎn)的溫度高蜂鳴器鳴響，指示燈發(fā)出光亮。既實(shí)現(xiàn)了溫度檢測(cè)功能，又實(shí)現(xiàn)了溫度報(bào)警。檢測(cè)的溫度的數(shù)值能夠精確到0.1度，通過(guò)LCD1602液晶顯示器查看兩點(diǎn)檢測(cè)溫度數(shù)值。在機(jī)房數(shù)據(jù)庫(kù)溫度監(jiān)控，森林防火，室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)等場(chǎng)所可以很好的適用，使用DS18B2O的單總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。 1 2 2 2 2 2 3 32硬件電路設(shè)計(jì) 2.1主控模塊 4 4 62.5按鍵掃描與處理程序電路 7 93.1軟件總體設(shè)計(jì) 93.2報(bào)警函數(shù)設(shè)計(jì) 3.3菜單顯示程序設(shè)計(jì) 3.4按鍵掃描程序設(shè)計(jì) 3.5按鍵處理程序設(shè)計(jì) 附錄二：程序清單 附錄三：設(shè)計(jì)作品實(shí)物圖 1緒論最常見也是非常重要的測(cè)量目標(biāo)，溫度測(cè)量設(shè)備儀器在平常生活、農(nóng)牧業(yè)、軍用工業(yè)、醫(yī)療和防疫等很多領(lǐng)域大部分使用，所以溫度檢測(cè)是一個(gè)值得去研究的課題。許多化學(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度下才能進(jìn)行，例如煉鐵，必須在特定工業(yè)煉鐵等諸多地方都需要多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。可見，溫度檢測(cè)的研究和多點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生誤差補(bǔ)償，比如多點(diǎn)測(cè)量端的切換和信號(hào)處理電路產(chǎn)生的誤差問(wèn)題，當(dāng)某一部分的過(guò)程處理中出現(xiàn)了差錯(cuò)，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的性能出現(xiàn)問(wèn)題。如今隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，溫度傳感器的發(fā)展趨向于小型與數(shù)字化，不再有輸入/輸出口就能完成數(shù)據(jù)通訊。采用該溫度傳感器，解測(cè)量精度低、外圍電路復(fù)雜等不利的地方，它使測(cè)溫變得容易，和占用的接線本文選用STC89C52單片機(jī)作為主控模塊與兩個(gè)DS1B20溫度傳感器結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè)和采集。選用發(fā)光二極管、三極管和蜂鳴器結(jié)合組成聲光報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，發(fā)光二極管發(fā)出光亮，蜂鳴器發(fā)出鳴響。各部分21系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析1.1總體設(shè)計(jì)方案在本文中主要由主控模塊、溫度檢測(cè)模塊、LCD顯示模塊、按鍵輸入、聲光報(bào)警電路和電源模塊組成。在電路中，用兩個(gè)DS18B20去測(cè)量溫度，使用四個(gè)按鍵設(shè)置溫度閾值的范圍，檢測(cè)的溫度通過(guò)LCD顯示出來(lái)。測(cè)量到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)輸入/輸出口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行讀寫并處理，當(dāng)溫度高于或者低于正常值的時(shí)候，報(bào)警電路觸發(fā)，蜂鳴器發(fā)出鳴響，發(fā)光二極管發(fā)出光亮提醒使用者檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定值或者低于設(shè)定值。使用復(fù)位按鍵可以停止報(bào)警。總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。1.2模塊的選擇1.2.1單片機(jī)的選擇考慮到儲(chǔ)存空間，單片機(jī)的精密度，編程讀寫的容易度，本設(shè)計(jì)使用STC89C52芯片作為系統(tǒng)的核心。相對(duì)于AT51系列的單片機(jī)，STC89C52單片機(jī)的系統(tǒng)軟件開服更簡(jiǎn)單，在程序燒寫的方式上更簡(jiǎn)單，不需要專門的編寫器，在內(nèi)存ROM上STC89C52的內(nèi)存是AT89C51的兩倍。況且現(xiàn)在AT89C51使用的也沒(méi)有STC89C52廣泛。在價(jià)格上也比之更便宜，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，功能性很強(qiáng)可以很好的適用于許多應(yīng)用場(chǎng)合。1.2.2溫度傳感器的選擇考慮到測(cè)量的靈敏度，穩(wěn)定性，測(cè)量范圍大小還有精準(zhǔn)性這些關(guān)鍵因素，DS18B20傳感器相比其他傳感器更合適本設(shè)計(jì)。相比傳統(tǒng)的A\D模擬溫度傳感器，它處理起溫度信號(hào)數(shù)據(jù)來(lái)更為方便，檢測(cè)傳輸信號(hào)不容易失真，測(cè)量精度更準(zhǔn)確，具有更簡(jiǎn)單的外圍硬件電路，克服了傳統(tǒng)的模擬溫度傳感器諸多缺點(diǎn)。檢測(cè)的溫度數(shù)值由DS18B20轉(zhuǎn)化成單片機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)，然后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中。具有高性能，接線方便，占用□線少等優(yōu)點(diǎn)，使多點(diǎn)溫度檢測(cè)實(shí)現(xiàn)起來(lái)3與單片機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成單片機(jī)發(fā)送的命令，完成相關(guān)操作，將轉(zhuǎn)換用一個(gè)I/O發(fā)送命令給DS18B20,等DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換之后并且比其他的顯示器件顯示的更快，所以在很多地方廣泛使用。但是本設(shè)計(jì)不僅僅要顯示溫度，還要顯示設(shè)置菜單，使用數(shù)碼管不能很好的顯示這些內(nèi)容，只能放棄數(shù)碼管方案。為了能更好的顯示出溫度，使使用者更直觀，清晰的觀察到溫度，本文采用LCD1602液晶進(jìn)行顯示。LCD1602液晶的顯并且顯示清晰，可以很好的顯示出溫度數(shù)值并且顯示快速，能夠很好的滿足我們的顯示要求，能夠很好的適用于本設(shè)計(jì)，所以使用LCD1602作為顯示模塊。是5V,恰好在單片機(jī)的工作電壓范圍內(nèi)，機(jī)充電器接頭就可以滿足單片機(jī)所需的電源，非常方便。充電器上所標(biāo)識(shí)的輸出電壓基本上都是5V電壓，而且電流符合單片機(jī)要求，手機(jī)充電器加上一條數(shù)據(jù)線就構(gòu)成了為單片機(jī)提供能量的電源?，F(xiàn)在手機(jī)充電器在我們的生活中已經(jīng)成了必不可缺少的一件東西，所以很容易找到一個(gè)手機(jī)充電器接頭，它體積小所以本文采用手機(jī)充電器接頭與USB線組成電源模塊。42硬件電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的硬件電路主要包括單片機(jī)主控模塊、溫度傳感器電路模塊、聲光本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)作為主控模塊。機(jī)。這里的電源由手機(jī)充電器和USB數(shù)據(jù)線構(gòu)造。復(fù)位電路包括上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位。9148236H圖2主控模塊主控模塊如圖2所示。單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要進(jìn)行復(fù)位操作，使得系統(tǒng)各2.2溫度檢測(cè)電路本文采用的是DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的I/O□相接，組成溫度檢測(cè)電路，溫度測(cè)量和溫度轉(zhuǎn)換在溫度傳感器內(nèi)部完成，僅需要將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行讀寫操作。DS18B20采用電源供電方式，DS18B20傳感器的3腳VCC線接電源，2腳DATA線接單端口接單線總線，使用一個(gè)三極管去完成對(duì)總線的電壓上拉，在DS18B20的時(shí)鐘周期內(nèi)可以獲得充足的電源，不會(huì)出現(xiàn)供電不足的情況，使得DS18B20正常5度轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，輸入/輸出線要確保在溫度轉(zhuǎn)換期間溫度傳感器接在同一根I/O線上進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，只依靠一個(gè)4.7KΩ上拉電阻是不能提供到足夠的能量的，將導(dǎo)致溫度轉(zhuǎn)換無(wú)法完成或者測(cè)出的溫度與實(shí)際值誤差非常大。并且工作環(huán)境下的電源VCC必須為5V,當(dāng)電源電壓降低時(shí)，寄生電源可以吸收的能量也會(huì)減少，測(cè)量出來(lái)的溫度和實(shí)際值將會(huì)相差甚遠(yuǎn)。而本文采用的外接電源輸出正好是5V,所以就不需要加上一個(gè)4.7KQ的上拉電阻了。所以采用外接電源供電方式。此外使用外部電源供電接，否則不能轉(zhuǎn)換溫度。溫度檢測(cè)電路圖如圖3所示。2.3顯示模塊電路單片機(jī)將從溫度傳感器傳輸來(lái)的溫度信號(hào)進(jìn)行讀寫，然后將讀寫的溫度液晶顯示模塊電路圖如圖4所示。6口三vcc圖4液晶顯示模塊電路2.4報(bào)警電路有高溫報(bào)警和低溫報(bào)警。聲光報(bào)警電路主要由蜂鳴器、發(fā)光二極管和三極管組成。三極管控制電流導(dǎo)通從而控制蜂鳴器與二極管的導(dǎo)通，當(dāng)檢測(cè)到的溫度高于溫度上限、低于溫度下限時(shí)，單片機(jī)發(fā)送一個(gè)低電平，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音鳴響，發(fā)光二極管導(dǎo)通，發(fā)出光亮；處于正常溫度時(shí)，單片機(jī)輸出一個(gè)高電平，三極管截止，蜂鳴器不工作不發(fā)出聲音，二極管不導(dǎo)通不發(fā)光。如圖5所示為報(bào)警電路圖。十發(fā)光二極管~蜂鳴器12圖5報(bào)警電路7本設(shè)計(jì)中的按鍵是用來(lái)設(shè)置兩個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)的溫度上下限，調(diào)整上限和下限溫度數(shù)值，以達(dá)到要求的溫度值。所以采用4個(gè)按鍵來(lái)完成上述操作。按動(dòng)4個(gè)按鍵向單片機(jī)發(fā)送電平，利用單片機(jī)傳輸控制信號(hào)，從而改變測(cè)量溫度的上限和下限值。HS2:切換鍵S3:溫度閾值增加鍵S4:溫度閾值降低鍵S5:設(shè)置鍵8按鍵掃描程序：掃描輸入按鍵鍵值，識(shí)別輸入按鍵，添加按鍵連加使能。按鍵處理函數(shù)程序：實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度閾值的調(diào)整，調(diào)出不同點(diǎn)的顯示溫度數(shù)值。系統(tǒng)主程序流程如圖7所示。主程序主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，300ms觸發(fā)聲光報(bào)警，蜂鳴器報(bào)警，發(fā)光二極管發(fā)光，將溫度傳感器測(cè)量的溫度值進(jìn)行讀寫和相應(yīng)處理、實(shí)時(shí)更新溫度的顯示，對(duì)按鍵輸入進(jìn)行掃描識(shí)別并進(jìn)行相程序開始，首先進(jìn)行的是對(duì)單片機(jī)和一些器件的初始化，包括LCD1示模塊初始化，串□初始化，定時(shí)器初始化等，最后顯示初始界面。初始化結(jié)束后開始進(jìn)入循環(huán)，先判斷第一個(gè)300ms到了嗎，如果沒(méi)有就先讀取按鍵掃描程序和按鍵處理程序，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)300ms到了就先讀取報(bào)警函數(shù)程序，判斷傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中的溫度數(shù)據(jù)是否在正常范圍范圍值內(nèi)，然后再讀取不同級(jí)界面溫度顯示程序，在不同的顯示界面顯示出不同的數(shù)據(jù)，然后再去讀取按鍵掃描程序開始Y序圖7主程序流程圖93.2報(bào)警函數(shù)程序設(shè)計(jì)開始開始Y返回圖8報(bào)警函數(shù)程序流程圖報(bào)警函數(shù)主要是通過(guò)將測(cè)量的溫度值與設(shè)定的溫度閾值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)某一點(diǎn)測(cè)量的溫度值高于或者低于溫度閾值時(shí)，該點(diǎn)的報(bào)警標(biāo)志位=1,溫度在正常值范圍內(nèi)則報(bào)警標(biāo)志位=0,最終算出一個(gè)有幾個(gè)報(bào)警，然后去觸發(fā)聲光報(bào)警，蜂鳴器響300ms停300ms如此循環(huán)下去，發(fā)光二極管發(fā)出光亮。報(bào)警函數(shù)程序流程圖如圖8所示。3.3不同級(jí)界面顯示程序設(shè)計(jì)不同級(jí)的菜單要顯示不同的數(shù)據(jù)，總共有三個(gè)界面來(lái)顯示溫度：總溫度顯示界面、1號(hào)點(diǎn)溫度顯示界面和2號(hào)點(diǎn)溫度顯示界面。總溫度顯示界面顯示出2個(gè)點(diǎn)的當(dāng)前溫度值；1號(hào)點(diǎn)溫度顯示界面顯示1號(hào)點(diǎn)的當(dāng)前溫度值和點(diǎn)的溫度上限?？梢酝ㄟ^(guò)按鍵輸入來(lái)切換不同的顯示菜單界面。菜單界面顯示程序流程圖如圖9。menu_1==37YN一N一圖9菜單界面顯示程序流程圖3.4按鍵掃描程序設(shè)計(jì)按鍵掃描分為兩步，首先判斷是否有按鍵按下，然后再確定是哪個(gè)按鍵。如果有誤觸按鍵，但沒(méi)有按下，可以通過(guò)按鍵消抖消去判斷。確有按鍵按下時(shí)，續(xù)按鍵處理。此外本文還增加了按鍵連加使能，當(dāng)按下一個(gè)按鍵超過(guò)500ms后，就會(huì)添加連加使能，便于快速的調(diào)節(jié)溫度上下限。按鍵掃描程序流程圖如圖10所示。 得到4個(gè)按鍵健值按按下是香地達(dá)應(yīng)添加連加使能關(guān)閉連加使能返回按鍵按鍵處理是溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中重要的一部分，需要通過(guò)按鍵控制去調(diào)整監(jiān)測(cè)溫度的上下限。在本文使用4個(gè)按鍵去處理這些。首先判斷第一個(gè)按下的是哪個(gè)按鍵，當(dāng)按下的是切換鍵且鍵值為1時(shí)，顯示1號(hào)點(diǎn)的測(cè)量溫度數(shù)值和它的溫度上下限；再判斷按下的是否為設(shè)置鍵，如果是且鍵值為1時(shí)進(jìn)入1號(hào)測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置界面，光標(biāo)在溫度上限末尾閃爍，如果鍵值為2時(shí)則光標(biāo)在溫度下限末尾閃爍。之后在判斷按下的是否是溫度閾值增加鍵，按下增加鍵溫度上限增加；如果按下的是溫度閾值降低鍵，按下按鍵溫度上限降低；當(dāng)在設(shè)置鍵鍵值為2時(shí)，按下溫度閾值增加鍵，則溫度下限增加；按下溫度閾值降低鍵，溫度下限降低；當(dāng)設(shè)置鍵的鍵值為3時(shí)，退出設(shè)置界面，光標(biāo)消失，此時(shí)顯示為1號(hào)點(diǎn)的測(cè)量溫度數(shù)值和它的溫度上下限。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)按鍵按下的是切換鍵且鍵值為2時(shí)，此時(shí)顯示2號(hào)點(diǎn)的測(cè)量溫度數(shù)值個(gè)它的溫度上下限，再判斷按下的是否為設(shè)置鍵，如果是且鍵值為1時(shí)進(jìn)入2號(hào)測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置界面，光標(biāo)在溫度上限末尾閃爍，如果鍵值為2時(shí)，則光標(biāo)在溫度下限末尾閃爍。之后在判斷按下的是否為溫度閾值增加鍵，按下增加鍵溫度上限增加；如果按下的是溫度閾值降低鍵，按下按鍵溫度上限降低；當(dāng)在設(shè)置鍵鍵值為2時(shí)，按下溫度閾值增加鍵，則溫度下限增加；按下溫度閾值降低鍵，溫度下限降低；當(dāng)設(shè)置鍵的鍵值為3時(shí)，退出設(shè)置界面，光標(biāo)消失，此時(shí)顯示為2號(hào)點(diǎn)的測(cè)量溫度數(shù)值和它的溫度上下限。如果第一個(gè)按鍵按的不是切換鍵，顯示不會(huì)有任何變化，這時(shí)候顯示的是1號(hào)點(diǎn)和2號(hào)點(diǎn)的當(dāng)前測(cè)量溫度值。切換鍵按三下，會(huì)回到最開始的界面。按鍵處理流程圖如圖11所示。下2-健情=血濕報(bào)下母下1項(xiàng)點(diǎn)西度上1二點(diǎn)度上然資借姓度調(diào)值墻加放下?團(tuán)N童示2點(diǎn)測(cè)度閱值命懲鍵按下回低鍵按下溫度滿值培健值=2?N1圖11按鍵處理流程圖結(jié)論本次設(shè)計(jì)選用DS18B20作為溫度傳感器，設(shè)計(jì)了一款分布式的兩點(diǎn)溫度監(jiān)電力工業(yè)，生化制藥，醫(yī)療，森林火災(zāi)，室內(nèi)高層火警等場(chǎng)合，并根據(jù)特定的場(chǎng)合的要求對(duì)多個(gè)點(diǎn)的環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量。系統(tǒng)通過(guò)接收DS18B20轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)溫度的測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)溫度溫度報(bào)警：高溫報(bào)警和低溫報(bào)警。還能設(shè)置報(bào)警溫度數(shù)值，報(bào)警溫度數(shù)值能精確到0.1攝氏度。使用LCD1602液晶作為顯示模塊的好處是能夠直截了當(dāng)?shù)目吹疆?dāng)前測(cè)量的實(shí)際溫度只有兩個(gè)DS18B20,所以也就占用了單片機(jī)的兩個(gè)I/O□,設(shè)計(jì)出來(lái)的測(cè)量電DS18B20。此外對(duì)外接電源也有要求，不能滿足工作電壓，D分辨率就會(huì)下降，使得測(cè)量溫度不夠準(zhǔn)確。使用DS18B20設(shè)計(jì)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也有很多優(yōu)點(diǎn)：硬件電路簡(jiǎn)單，不需要構(gòu)造放大電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。本訊，無(wú)線串行通訊相比總線通信能夠更簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，在一些通信設(shè)備相離甚遠(yuǎn)不能使用線路連接的的情況下更加便利。無(wú)線串行通信具有設(shè)備移動(dòng)方便，通信距離遠(yuǎn)(可達(dá)幾十千米)等特點(diǎn)。它可以將接收來(lái)自CPU的并行數(shù)據(jù)字符轉(zhuǎn)換為連續(xù)的串行數(shù)據(jù)流發(fā)送出去，同時(shí)將接收到的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行的數(shù)據(jù)字符發(fā)送給CPU。采用主從機(jī)設(shè)計(jì)，據(jù)傳輸模塊，將檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)從機(jī)上的無(wú)線模塊傳輸出去，主機(jī)上的無(wú)線模塊接收從從機(jī)上發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)后續(xù)處理，這樣就能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)之間的通訊，不需要搭線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，在一些地方能夠起到很大的作用。除此之外本設(shè)計(jì)不能識(shí)別是高溫報(bào)警還是低溫報(bào)警，也不能去識(shí)別是哪一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度不在正常范圍值內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)增加幾個(gè)不同顏色的指示燈來(lái)分辨是高、低溫報(bào)警。比如高溫報(bào)警紅燈亮，低溫報(bào)警藍(lán)燈亮等等。還可以添[2]徐蘭.基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)試，2020(06):27-29+26.[3]甘琪琛，薛安琪，鐘明靜.基于單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，20[5]王維佳.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018(23):244.[6]趙金成.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)研究[J].電子測(cè)試，2018(22):30-31+35.[7]陳彥霖.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018(07):254.[8]LuoGuifang,XieLili,Hegraphene-polyanilinenanocompositeforhighlysensitiveNHdeNanotechnology,2021,32(30).[9]Dje