51单片机的智能空调温度控制系统的设计+仿真图+源码(6)
3.3.2 DS18B20的外形和内部结构
DS18B20的结构如图10所示DQ为数字信号输入／输出端，GND为地，VDD为外接电源。每个DSI 8820都有不相同ROM，这样就使一条线上挂多个DS18B20成为了可能。TH和TL为出发报警器，可通过程序写入报警上下限。高速暂存RAM的结构是9字节存储器，前2字节包含温度信息。第3、4字节是TH和TL的拷贝，每次
上电复位都会被刷新。第5字节是配置寄存器，用来确定温度值的精确度，如表2所示。
表 2 DS18B20 配置寄存器位定义
TM R1 R2 1 1 1 1 1
表3反映了温度数据存放的格式。
表 3 温度数据格式
高8位 S S S S S 26 25 24
低8位 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4
3.3.3 单片机与DS18B20连接电路
如下图11所示，DQ为数字信号输入／输出端，与单片机的I/O口相连，GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端。为了加大传感器驱动电流在I/O端还需要接一个+4.7K的电阻与电源端相连。
3.3 驱动单元
本设计通过单片机连接继电器驱动压缩机运转，在现代化社会大生产中，大多都存在利用低压电路来控制高压电路中接口连接的问题，一方面要实现能用低压电路来控制电器中的高压电路，如冰箱、空调、白炽灯灯等；另一方面又要防止电子干扰保护电路和人自身安全。电磁式继电器便在这时产生了，电磁继电器是在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。在本次设计中，采用NPN三极管驱动继电器，驱动压缩机工作。继电器模块的电路仿真图如图12所示。
3.4 红外线检测单元
热释电红外传感器[5]内部具有极化现象的热释电晶体，并且随温度不断变化。当稳定的红外辐射照到探测器上时，热释电晶体的温度保持不变，晶体呈电中性，探测器没有电信号输出，因而稳定的红外线辐射不会被检测到。当晶体表面被动荡的红外线照射时，晶体温度会很快变化，这时才产生电荷的变动，从而形成一个很显著的外部电场，这就是我们常说的热释电效应。由于热释电晶体输出的不是电压信号，不可以直接使用，需要通过电阻转换为电压形式。在红外线检测电路中我们通常用双探测元热释电红外传感器，其结构示意图如图13所示。 由于热释红外线传感器接收到的人体发出的热释红外线信号很微弱，故在电路中要有放大电路和滤波电路，对信号进行放大滤波处理。具体电路如图14所示，该传感器特点将两个热释电晶体逆向串联，用来防止其他红外光引起传感器误动作。另外，当周围环境温度变化时，两个晶体参数也会发生变化，故可以互相抵消，避免了出现不必要的误差。使用时，D端接正极，G端接负极，S端为输出端。当人体进入探测范围内[6]，人体辐射的红外线被放大后被传到热释电红外线传感器的元件上。因此在两个电极之上产生正负电荷，该电荷以电压信号输出来反映监控区内是否还存在有人。当S端有信号输出为1时，该信号经过放大后驱动继电器闭合，从而使Kl端输出为高电平。故将其有人进入这个区域的信息传递给了单片机。RE200B[7]正常工作电压在3-10V之间，热释信号输出电压的最小值是2.5V。噪声输出电压的最大值是250mV，频率响应在