Proteus仿真和8051单片机多点温度检测控制系统的开发(3)
图2.1 系统框图
本设计完成的任务是设计基于AT89C51单片机的多点温度检测控制系统，该系统可以连续测量多点温度，检测精确度为0.1度，并在LCD显示器上显示。系统总体方案设计具体如下：
以DS18B20为传感器和80C51单片机为核心组成多点温度检测控制系统，该系统包括键盘与温度显示电路、上下限报警电路等组成部。采用美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，此传感器属于新一代适配微处理器的新型智能温度传感器。它具有独特的单总线接口，只需要占用一个通用的I/0端口就可以完成与微处理器的通讯。所有传感元件和转换电路都集成在形如一个三极管的集，要求通过简易的编程实现9至12位的数字值读数方式。可以分别在93．75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，最大分辨率为0.0625℃ ，而且只需要一根口线读写就可从DS18B20读出或写入DS18B20的信息。
其性能特点如下：
（1）独特的单线接口，可以通过串口使用，还可以通过其他输入/输出口线和计算机接口，在不改变其它电路的情况下，直接输出测得的温度值；
（2）多点能力简化了分布式温度检测；
（3）无需外部元件；
（4）可以使用数据线供电，也可以使用一个外部电源供电；
（5）无需后备电源；
（6）测量范围为-55到+125℃ ，固有的温度测量分辨率为0.5℃；
（7）可以通过编程达到9至12位的数字读数方式；
（8）用户自定义非易失性温度报警设置；
（9）报警搜索命令可以识别和处理设备(温度警告的情况下)超出预定的温度限制；应用包括温度控制系统、消费类产品、工业系统、温度计或任何热系统。
第三章 硬件系统设计
3.1总体电路图设计
在本课题中采用四个数字式温度传感器DS18B20与单片机80C51连接，四个DS18B20温度传感器分别接到80C51的右边四个I/O口。显示部分设计在正上方由LCD显示出温度，其中数据命令选择端口R/W接P3.6，使能信号接P3.5引脚，VEE连接到可变电阻上来调整液晶显示器对比度。按键K1、K2、K3三个按键分别接到单片机的P1.7、P1.4、P1.0，报警器接到单片机的P3.7。电路图如图3.1所示：
图3.1 DS18B20多点温度测量电路图
3.2主控制器
基于设计的要求，采用AT89C51单片机作为本系统设计的核心器件。AT89C51是一种集成了许多功能部件、功能强大的单片机，适用于要求硬件功能强大，运算速度块，工作环境恶劣，可靠性高，扩展功能强及低功耗的应用系统。而且它的市场货源很充足。所以本设计选择了AT89C51单片机。
3.2.1 AT89C51简介
AT89C51是美国ATMEL公司所生产的，一种带4K字节的FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL的高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。由于 AT89C51 单片机是一种带 4K 字节闪烁的可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8 位微处理器。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL公司 的 AT89C51 是一种高效微控制器，为很多的嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案，因此本系统采用 AT89C51 单片机作为系统主控制器。