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进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
2 数字式温度测量报警系统的设计
本论文利用Proteus仿真系统和Keil，联合设计了一个数字式温度报警系统。该系统的核心是单片机T89C51，温度传感器的选择的是DS18B20，显示器的选择的是1602LCD液晶显示器。
2.1 数字式温度测量报警系统的设计要求
数字式温度测量报警系统的设计要满足以下情况：
（1）能及时从温度传感器获取精度较高的温度数值，并将数值传送至单片微型计算机（以下简称单片机）进行数额显示处理。
（2）将进行数字显示处理过的温度数据在液晶显示屏上即时显示。对温度报警系统而言，显示现在温度是最基本的功能。
（3）程序自动对输入的上下限温度进行判断。当输入的下限温度高于上限温度时，给出错误提示。并要求系统复位，重新输入需要设定的上下限温度。
（4）将从温度传感器上获得的温度处于用户设定的上下限温度范围内时，不触发报警器报警；当从温度传感器上获得的温度高于用户设定或者低于下限温度设定时，触发报警器。
（5）在温度报警系统工作过程中，随时可以对需要设定的上下限温度进行修改。
（6）当报警器被触发报警后，可进行用户手动停止报警。如果不手动停止报警，当温度回落至用户设定的上下限温度范围内时，能自动停止报警。
2.2 温度测量报警系统的硬件选择
1、单片机的选择： AT89C51
2、温度传感器的选择：DS18B20
3、显示器的选择：1602LCD液晶显示器
3 系统硬件设计
3.1 硬件设计图
3.1.1 用 1602LCD 与 DS18B20 设计的电路图
图2-1为1602LCD 与 DS18B20 设计的电路图
图2-1 1602LCD 与 DS18B20 设计的电路图
3.1.2 工作原理
本系统主要有 AT89C51 单片机3、DSl8B20 温度传感器、LCD 显示器 LM016L 、LED 数码管等元器件组成。温度传感器 DSl8B20 将被测环境温度转化成带符号的数字信号，输出脚 DQ 直接与单片机的 P3.3 、P3.6 相连。R2 为上拉电阻，传感器采用外部电源供电。AT89C51 是整个装置的控制核心，AT89C51 内带 4K 字节的闪存可编程可擦除只读存储器。用户程序存放在这里。LCD 显示器 用来显示测出的温度。系统程序分传感器控制程序和显示器程序报警三部分，传感器控制程序是按照 DSl8B20 的通信协议编制。系统的工作是在程序控制下，完成对传感器的读写和对温度的显示，并在传感器中设定温度上限和下限值，当传感器的温度值超过所设定的温度范围时，蜂鸣器发出报警声，同时点亮报警指示电路中相应的二极管。
3.2 单片机
3.2.1 AT89C51单片机
AT89C51是一种带4K字节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。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。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和闪速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。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
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