1、1 课程论文 题 目 基于 AT89S52 的测温系统 学生姓名 学 号 院 系 专 业 指导教师 二一 年 六 月四 日 2 一 摘要 ： 此文以单片机知识为基础 ,通过 单片机 AT89S52 为控制 核心，利用温度传感器 DS18B20 来实现温度的测试并 实现环境温度的检测和报警。 可以通过调节上拉下拉电阻来设定温度的极值 ， 一旦超出范围 ,单片机便启动 蜂鸣器 报警。 由于该系统精度高，报警及时，在许多测温报警场合得到广泛应用 。本文对其硬件原理图和结构框图进行简单的概述。 二 关键词 ： 温度检测，温度报警 ,AT89S52,DS18B20 三流程图 1.结构框图 2.主流程图
2、3 开 始初 始 化是 否 为 正 温 度返 回读 取 温 度 值温 度 值 转 换读 取 温 度 值数 码 显 示B E E P O N B E E P O F F数 码 管 显 示是 否 大 于 报 警温 度YYNN3.中断流程图 4 初 始 化键 盘 扫 描取 键 值+ 键 按 下- 键 按 下时 间 值 加 1退 出 中 断时 间 值 减 1数 码 管 显 示返 回YNYNNY四 硬件原理 设计与 分析 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器 /计时器等功能
3、集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 系统硬件电路包括 DS18B20传感器数据采集、温度显示、报警温度设定、报警电路等。整个装置的控制核心是 AT89S52 单片机。温度传感器 DS18B20 采用外部电源供电，传感器输出引脚直接和单片机相连。被测温度越限时，报警主电路产生蜂鸣器报 警，按健复位电路可实现手动复位 。 AT89S52单片机 MCS-51系列单片机产品有多种型号，本文仅介绍 AT89S52单片机的硬件组成。 AT89S525 单片机是 Atmel公司推出的一款在线可编程单片机，通过相应的 ISP软件，用户可对单片机程序存储器 Flash中的代码进行方便的改变。它的外
4、型封装有两种方式，本文采用的是双列直插式 40脚封装（ DIP） AT89S52单片机具有以下的功能特性：兼容 MCS-51系列产品，工作电压范围为 4-5.5V，工作频率范围为 0-33MHz具有三级编程保护功能， 256X8位的内 部 RAM， 32个可编程 I/O口，具有三个 16位定时器或计数器，八个中断源，具有低功耗模式，看门狗功能，具备在线可编程功能等，下图为 AT89S52单片机的引脚图 ： DS18B20 传感器 AT89S52 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
5、。本实验系统挂接一个DS18B20 芯片，可使用默认的 12 位转换精度，外接供电电源，与单片机的 P2.4 口相连。 P 1. 01P 1. 12P 1. 34P 1. 45P 1. 5( M O S I )6P 1. 6( M I S O )7P 1. 7( S C K )8R S T9P 3. 0( R X D )10P 3. 1( T X D )11P 3. 2( I N T 0)12P 3. 3( I N T 1)13P 3. 4( T 0)14P 3. 5( T 1)15P 3. 6( W R )16P 3. 7( R D )17X T A L 218X T A L 119G N
6、D20P 2. 0( A 8)21P 2. 1( A 9)22P 2. 2( A 10)23P 2. 3( A 11)24P 2. 4( A 12)25P 2. 5( A 13)26P 2. 6( A 14)27P 2. 7( A 15)28P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0. 7( A D 7)32P 0. 6( A D 6)33P 0. 5( A D 5)34P 0. 4( A D 4)35P 0. 3( A D 3)36P 0. 2( A D 2)37P 0. 0( A D 0)39P 1. 23P 0. 1( A D 1)38V C C
7、40A T 89S 52R11kS1R E S E T5VS2I N T 112345678161514131211109R P 1X 10111. 0592M H zR 1081K3904R 1091005VB E L L39041 16R 1A1005V39041 16R 2A1005V3904R31005V3904R41005V123D S 18B 20R54. 7KS5S4S?S3R7R6R5100K100K100KA D 1 E N - 1E N - 2 A D 6E N - 3 A D 2A D 5 A D 7A D 0 A D 3E N - 4 A D 4L E D 显示C 42
8、15C 4315C 44V C CV C CC 407104C 46C 47104D G N DD G N DD G N DD G N DD G N D D G N DD G N DD G N DD G N DD G N DD G N D6 报警电路设计 报警电路主要通过蜂鸣器来实现，蜂鸣器是一种规范应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示，报警，音乐等多种场合。它与喇叭的用法有相似的地方，但是它的工作电流比较大，单片机的 I/O 口一般驱动不了它，而需要增加一个放大电路来实现。 蜂鸣器的正极性的一段接到三极管的发射极，另一端接地，基极由单片机的 P3.4 控制，高电平时蜂鸣器响，低电平时不
9、响 。可以通过程序控制 P3,4 管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。 LED 显示 7 电路采用共阴极四位一体 LED 数码管显示。由于数码管的驱动电流较大，所以在设计时加上了三极管 3904作为驱动电路。 P0.0 P0.7 的输出信号和排阻接到数码管上进行显示。P1.0、 P1.1 和 P1.2 P1.3连接 3904三极管作为数码管的驱动电路。BAD1 7EN_2EN_2 8EN_3EN_3 9FAD5 10AAD0 11EN_4EN_4 12EN_16 EN_1G5 AD6C4 AD2DOT3 AD7D2 AD3E1 AD4U8LED_1电源电路 本系统采用的是直流 5V 电源
10、供电，其电路原理图如下图所示： C41225VR1121KVD108LED2S105SW-SPST+-时钟电路 8 30C4230p 30pC43X10111.0592MHzXTAL2XTAL1复位电路 10C44R91KS100RESET5VRSTISP 下载器 AT89S52 单片机是 Atmel 公司推出的一款在系统可编程单片机，通过相应的 ISP 软件，用 户可对单片机程序存储器 Flash 中的代码进行方便的檫写。 ISP 电缆和 AT89S52 通过一个10 针的 IDC 口进行连接，如下图所示： 9 1 23 45 67 89 10JP7ISP CableMOSIRESETSCK
11、MISO5V五 原理图 10 C41225VR1121KVD108LED2S105SW-SPST+-P1.01P1.12P1.34P1.45P1.5(MOSI)6P1.6(MISO)7P1.7(SCK)8RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20P2.0(A8)21P2.1(A9)22P2.2(A10)23P2.3(A11)24P2.4(A12)25P2.5(A13)26P2.6(A14)27P2.7(A15)28PSE
12、N29ALE/PROG30EA/VPP31P0.7(AD7)32P0.6(AD6)33P0.5(AD5)34P0.4(AD4)35P0.3(AD3)36P0.2(AD2)37P0.0(AD0)39P1.23P0.1(AD1)38VCC40AT89S52R11kS1RESET5VS2INT112345678161514131211109RP1R1081K9014R1091005VBELL9014901490149014123DS18B20R54.7KS5S4S?S3R7R6R5100K100K100KAD1EN-1EN-2AD6EN-3AD2AD5AD7AD0AD3EN-4AD4LED显示C4215C4315C44VCCVCCC407104DGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDDGNDX1015V
