基于8051單片機(jī)的遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　在現(xiàn)代社會(huì)中溫度在航空航天、工業(yè)自動(dòng)化、家用電器、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)等方面都是最基本的監(jiān)測(cè)參數(shù)之一，但是在某些環(huán)境下溫度檢測(cè)比較危險(xiǎn)。因而需要一個(gè)智能檢測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)代替危險(xiǎn)的工作，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就可以很好的解決此問(wèn)題，不僅可以實(shí)時(shí)的對(duì)溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)監(jiān)控，還可以在十分惡劣的環(huán)境下工作，測(cè)量結(jié)果精度高，并且對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出去，在接收方利用無(wú)線接收設(shè)備接收實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)；同時(shí)加報(bào)警裝置，在溫度不正常時(shí)給予提醒 ,從而將損失減少到最低。

　　1 系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由單片機(jī)、溫度傳感器、串口通信模塊和無(wú)線傳輸模塊等幾部分組成。測(cè)溫系統(tǒng)將測(cè)得的溫度通過(guò)單片機(jī)在數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)，通過(guò)串口通信部分和無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　該設(shè)計(jì)以Atmel公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89C51為核心，以數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為溫度采集，以SRWF-1無(wú)線模塊作為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，從而構(gòu)成整體系統(tǒng)。

　　1.1 單片機(jī)系統(tǒng)

　　系統(tǒng)采用AT89C51作為核心控制，配備4位共陰極數(shù)碼管顯示電路。AT89C51是Atmel公司推出的一種低功耗、高性能CMOS 8位微處理器，具有8 KB系統(tǒng)可編程FLASH存儲(chǔ)器；256 B RAM;32個(gè)I/O引腳，分為4個(gè)8位控制端口；看門(mén)狗定時(shí)器；2個(gè)數(shù)據(jù)指針；3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；兩級(jí)中斷優(yōu)先等級(jí)；可編程全雙工串行傳輸端口；片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路；8個(gè)中斷源。數(shù)碼顯示采用Ytt-410391K四位7段8線數(shù)碼管，作為溫度顯示部分，并用最末一位顯示小數(shù)。

　　1.2 數(shù)字溫度傳感器DS18B20

　　DS18B20是美國(guó)Dallas公司生產(chǎn)的一款可編程1-Wire數(shù)字溫度計(jì)。具有精度高，全數(shù)字化，連線少等諸多優(yōu)點(diǎn)。其可直接將采集到的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)單條數(shù)據(jù)線串行發(fā)送出去，只要嚴(yán)格遵循規(guī)定時(shí)序邏輯和脈沖間隔，就能舍去同步時(shí)鐘信號(hào)線，做到通信期間引腳最少化，達(dá)到溫度采集目的。

　　1.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部管腳

　　數(shù)字式溫度傳感器DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，其主要由四部分組成：64位ROM和單總線接口、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。

　　DS18B20 64位閃存ROM的開(kāi)始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著的48位為每個(gè)器件的惟一序號(hào)，最后8位是CRC校驗(yàn)碼。用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定溫度上下限值的非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL,使用時(shí)可通過(guò)軟件寫(xiě)入、設(shè)定報(bào)警上下限值。DS18B20內(nèi)部配有一個(gè)電可擦除的E2PROM,用于存儲(chǔ)TH、TL值，用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)化分辨率。工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)精度的溫度值。

　　DS18B20具有三引腳To-92小體積封裝形式，如圖3所示；溫度測(cè)量范圍為-55~+125℃，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可使用寄生電源方式產(chǎn)生；CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，由于其占用微處理器的端口較少，因此可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。

　　DSB18B20各引腳介紹如下：GND為地；DQ為數(shù)據(jù)輸入/輸出端；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）；NC為SOIC封裝的，NC為空引腳。