3.2.1 晶振电路..................................................................................................3 3.2.2 复位电路.................................................................................................4 3.2.3 按键操作电路..........................................................................................4 3.2.4 显示电路..................................................................................................5 3.2.5 报警电路..................................................................................................5 3.2.6 温度传感器选择........................................... ..........................................5 3.2.7 实现温度采集报警系统的整体流程图..................................................6 4 软件设计....................................................................................................... 7 4.1 温度采集传感系统的任务............................................................................. 7 4.2 Proteus 的界面实现......................................................................................... 7 4.3 在 KeilμVision4 平台下进行编程.............................................................. 8 5 系统调试与实验........................................................................................... 9 6 总结..............................................................................................................11 7 参考文献..................................................................................................... 12 8 附录............................................................................................................13
1.1 研究背景及意义............................................................................................. 1 1.2 国内外研究现状............................................................................................. 1 2 温度采集报警系统原理说明....................................................................... 1 3 硬件设计....................................................................................................... 3 3.1 总体方案设计................................................................................................. 3 3.2 主要模块设计................................................................................................. 3
关键字：数据采集、传感器、AT89S51 单片机、目录 摘 要................................................................................................................ I 目 录...............................................................................................................II 1 引言................................................................................................................1
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1 引言 1.1 研究背景及意义
随着社会和经济的发展，城市的消防工作越来越重要，火灾自动报警系统在消防工作 中的作用就越突出，我国的火灾报警系统历经了从无到有，从简单到复杂的发展过程，其 中智能化程度越来越高，但是由于人为的因素导致发生火灾的消息不能及时向有关方面报 告，没有及时的处理火灾事故，这导致了更多的经济财产损失。而火灾自动报警系统的实 现及全方面的应用就是为了减少损失的发生率。温度采集报警系统的设计及研究应用，对 于以后消防工作的进行有十分重大的意义。因此，采用单片机实现温度控制系统的研究越 来越普遍，而单片机温度控制系统中的传感器的应用，简化了信息采集的设计，从而减小 了设计的复杂性，增加系统的可靠性，也同时减小了在实际开发中 PCB 板的面积，节约了 成本。报警和显示模块主要是驱动蜂鸣器实现报警功能和便于实时观察。该系统充分体现 了智能化、低功耗、高精度的发展趋势。重点在于传感器的设计及智能化、低功耗的硬件 电路设计上。
1.2 国内外研究现状
由于火灾系统需要不断完善，因此，目前各个国家对于温度采集报警系统十分的重视。 重视的角度虽热不同，但最终的目的就是提高温度采集报警系统的灵敏度，使之应用于各 大消防隐患场所。
在现代社会不断发展的时代进程中，起初的消防设施不能广泛应用于各个大型场所。 因此才不断追求灵敏度高、规模小型化、高可靠性、技术智能化的系统。
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（8）DS18B20采用3引脚PR-35封装或8引脚SOIC封装。 AT89S51单片机的片内硬件组成结构如图1所示。它把那些作为控制应用所必需的基本 外围部件都集成在一个集成电路芯片上。它具有如下外围部件及特性： （1）8位微处理器（CPU）； （2）数据存储器（128B RAM）； （3）程序存储器（4KB Flash ROM）； （4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）； （5）1个全双工的异步串行口； （6）2个可编程的16位定时器/计数器；
DS18B20的性能如下。 （1）单总线接口，仅需要一个引脚与单片机进行通信。 （2）多个DS18B20均可挂在单总线上，实现多点测温功能。 （3）可通过数据线供电，电压范围为3.0V~5.5V。 （4）温度以9或12位的数字读数方式。 （5）用户可定义报警设置。 （6）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 （7）负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
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片内的各功能部件通过片内单一总线连接而成（见图1），基本结构依旧是CPU 加上 外围芯片的传统微机结构。
CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR，Special Function Register） 的集中控制方式。
单片机通过模拟口采集得到的传感器输出的电压，通过设置的参数电压就可以得到传 感器的输入电压，再通过温度与电压转换等式就可以得到温度参数，将得到的温度参数进 行分析后进行相应的处理，显示温度数据或者是驱动蜂鸣器报警，AT89S51芯片内集成了 A/D转换通道，这样就可以直接将单片机的A/D输入通道与传感器的模拟电压输出通道相连 接，系统可以通过键盘来完成对报警温度的上限和下限的设置，再通过显示电路将数据显 示出来，当温度超过所设置的最大温度或最小温度时，系统通过驱动蜂鸣器进行报警。因 此采用AT89S51芯片与温度传感器DS18B20相结合的方式实现温度报警系统的研究。
网络化、智能化、多样化、小型化、社区化是目前各个国家需要攻克的研究课题。为 此，研究力度仍需不断加大。
2 温度采集报警系统原理说明
由于采用温度传感器DS18B20与AT89S51单片机相结合的测温方式，因此要对两者有 一个简单的了解，下面就其基本性能做下说明。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型的具有单总线 接口的智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并 且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字读数方式。