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摘要：温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于AT89S52的温度检测及报警系统。该系统将单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上，对传感器温度进行循环采集，将采集到的温度值与设定值进行比较，当超出设定的上限温度时，通过电路给出报警信号。
关键词：数字温度传感器；单总线；单片机AT89S52；时钟液晶显示；报警信号
温度报警计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，报警电路采用电磁式蜂鸣器，用LCD液晶TS12864-3显示器传送数据实现温度显示。
1、温度控制系统硬件设计
本系统主要是基于单片机实现其温度检测和报警功能，其硬件的主要设计如下：
1.1主控制单片机
主控单片机采用一片ATMELAT89S52。根据题目要求，充分利用了单片机灵活控制的优点，发挥其优势功能，采用单片机控制显示信号灯，提高了系统的灵活性，设置方便。AT89S52芯片本身集成了看门狗（WDT）电路，这是为了系统更加的稳定可靠，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生这种做法对于实际上长时间运行在恶劣状况的交通灯控制系统来说是十分必要的。它可以完成自动加载复位，省去人工调整的麻烦，可以做到无人职守。AT89S52是整个系统的核心处理器，单片机首先把通过传感器测到的现场温度与预先设置的温度进行比较，如果大于或小于预先设置值，就输出信号去控制加热器的工作，从而实现温度控制。AT89S52还负责液晶显示、报警以及与上位机进行通信等工作。
2、报警系统的设计
2.1报警系统蜂鸣器的特性
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，广泛应用于电子产品中作发声报警。蜂鸣器有两类：一类是压电式，一类是电磁式。压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5～15V直流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
3、温度检测模块的设计
主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：
温度的检测主要依据DS18B20来采集，DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，本设计采用电源供电方式，当DS18B20
处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10μs。采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。
4、温度控制系统的设计
首先，系统工作时先由使用者设定预期达到的两位温度值（该值为十进制，单位为摄氏度，范围0℃～99℃，温度值输入后，打开电源，单片机自动复位，进行初始化将单片机AT89S52作为核心处理器件，把经过DS18B20现场实时采集的温度数据，存入单片机的内部数据存储器，经软件滤波后作为实测温度，并传送到液晶显示，然后要求的温度在一定的范围内为安全温度，我们设置的上界温度为30℃，当测量值在正常范围内时，程序控制输出低电平，蜂鸣器不发声，当达到一定的上界时，如利用人体的手指触摸，使得温控系统温度升高，报警电路开始工作，同时为高电平，当采集的温度经处理后超过规定温度上限时，单片机通过输出控制信号驱动三极管D1，使继电器模块开始工作。打开或关闭一定数量互相独立的电路，是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的。单片机发出指令通过驱动蜂鸣器发出报警音，操作人员观察蜂鸣器是否发音，就可知道被测量器件工作是否正常。
5、结论
本文研究的是基于单片机控制的温度控制及报警系统的设计，介绍了对温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。控制部分，提出了用DS18B20、89S52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对温度的实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统，达到了研究目的。
参考文献：
[1]陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社，2004.
[2]肖来胜、冯建兰.单片机技术实用教程.武汉：华中科技大学出版社，2004.10.
[3]徐淑华、程退安等.单片机微型机原理及应用.哈尔滨工业大学出版社，1994.
[4]康华光编著.数字电子技术基础[M].武汉：华中理工大学出版社，1998.7.
[5]李隆寶编著.实用电子器件和电路简明手册[M].北京：电子工业出版社，1991.11.
关键词：数字温度传感器；单总线；单片机AT89S52；时钟液晶显示；报警信号
温度报警计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，报警电路采用电磁式蜂鸣器，用LCD液晶TS12864-3显示器传送数据实现温度显示。
1、温度控制系统硬件设计
本系统主要是基于单片机实现其温度检测和报警功能，其硬件的主要设计如下：
1.1主控制单片机
主控单片机采用一片ATMELAT89S52。根据题目要求，充分利用了单片机灵活控制的优点，发挥其优势功能，采用单片机控制显示信号灯，提高了系统的灵活性，设置方便。AT89S52芯片本身集成了看门狗（WDT）电路，这是为了系统更加的稳定可靠，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生这种做法对于实际上长时间运行在恶劣状况的交通灯控制系统来说是十分必要的。它可以完成自动加载复位，省去人工调整的麻烦，可以做到无人职守。AT89S52是整个系统的核心处理器，单片机首先把通过传感器测到的现场温度与预先设置的温度进行比较，如果大于或小于预先设置值，就输出信号去控制加热器的工作，从而实现温度控制。AT89S52还负责液晶显示、报警以及与上位机进行通信等工作。
2、报警系统的设计
2.1报警系统蜂鸣器的特性
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，广泛应用于电子产品中作发声报警。蜂鸣器有两类：一类是压电式，一类是电磁式。压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5～15V直流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
3、温度检测模块的设计
主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：
温度的检测主要依据DS18B20来采集，DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，本设计采用电源供电方式，当DS18B20
处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10μs。采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。
4、温度控制系统的设计
首先，系统工作时先由使用者设定预期达到的两位温度值（该值为十进制，单位为摄氏度，范围0℃～99℃，温度值输入后，打开电源，单片机自动复位，进行初始化将单片机AT89S52作为核心处理器件，把经过DS18B20现场实时采集的温度数据，存入单片机的内部数据存储器，经软件滤波后作为实测温度，并传送到液晶显示，然后要求的温度在一定的范围内为安全温度，我们设置的上界温度为30℃，当测量值在正常范围内时，程序控制输出低电平，蜂鸣器不发声，当达到一定的上界时，如利用人体的手指触摸，使得温控系统温度升高，报警电路开始工作，同时为高电平，当采集的温度经处理后超过规定温度上限时，单片机通过输出控制信号驱动三极管D1，使继电器模块开始工作。打开或关闭一定数量互相独立的电路，是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的。单片机发出指令通过驱动蜂鸣器发出报警音，操作人员观察蜂鸣器是否发音，就可知道被测量器件工作是否正常。
5、结论
本文研究的是基于单片机控制的温度控制及报警系统的设计，介绍了对温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。控制部分，提出了用DS18B20、89S52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对温度的实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统，达到了研究目的。
参考文献：
[1]陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社，2004.
[2]肖来胜、冯建兰.单片机技术实用教程.武汉：华中科技大学出版社，2004.10.
[3]徐淑华、程退安等.单片机微型机原理及应用.哈尔滨工业大学出版社，1994.
[4]康华光编著.数字电子技术基础[M].武汉：华中理工大学出版社，1998.7.
[5]李隆寶编著.实用电子器件和电路简明手册[M].北京：电子工业出版社，1991.11.