南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第二章 方案论证
基本功能以及技术要求： 1. 检测温度范围0~80℃。 2. 能设定温度的报警值。 3. 温度测量精度为±0.5℃。
4. 对室温进行实时的显示；当室温达到报警设定值时，蜂鸣器报警。
第二章 方案论证
2.1 总体设计
将采集过来的温度信号通过测量通道，传入给单片机，单片机通过处理在数字显示器显示出温度值并判断是否符合所定标准，并且通过传输通道将报警信号传送给蜂鸣器使蜂鸣器做出相应反应从而起到监控温度的目的。
下面按照这个框图，根据实际情况，分各个功能部分提出方案并选择合适的方案。 系统的基本结构如图2.1所示： 报警点按键调整 LCD单片机复位 主 控 制 显 示 温 器 蜂鸣器报警 度 传 感器
图 2.1 系统的基本结构
2.2 传感器方案
温度传感器的种类很多，选择的空间就很广阔，可以使用热电偶，热电阻等测温元件，也可以选用集成温度传感器。
方案一：采用AD590作为传感器。AD590是AD公司利用PN 结正向电流与温
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南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第二章 方案论证
度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。这种器件在被测温度一定时，相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特性。即使电源在5～15V之间变化，其电流只是在1?A以下作微小变化。但是AD590是集成模拟传感器，需要进行A/D转换才能与控制器连接。
方案二：选用单线数字温度传感器DS1820，它与其他传感器相比有以下几个优点：
（1）单总线，节省I/O口线；
（2）数字化，内部自带A/D，编程方便； （3）集成度高，外围硬件电路简单； （4）精度高；
本设计中选用DS1820作为温度传感器。 2.3 显示模块方案
显示器常作为单片机系统中最简单的输出设备，用以显示单片机系统的运行结果与运行状态等。常用的显示器重要有LED数码显示器和LCD液晶显示器。
方案一：在单片机系统中，通常用LED数码显示器显示各种数字或者符号。由于它具有显示清晰、亮度高、体积小、重量轻、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。缺点是显示不够直观、提供信息量少。
方案二：液晶显示具有功耗低、轻便防震、显示信息丰富的特点。通过液晶来实现显示功能，不仅可以实现基本的显示信息，而且可以显示丰富的符号指示信息以及文字指示信息，如AM/PM，闹钟符号等，信息量丰富且直观易懂。而且液晶显示还具有寿命长，不产生电磁辐射污染、无需外加译码电路等优点。
故本设计选用LCD液晶显示器作为显示模块.
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南昌大学共青学院毕业设计（论文） 第三章 硬件原理与实现
第三章 硬件原理与实现
3.1 单片机
本模块采用的主要芯片是AT89C51，该单片机是ATMEL公司生产的低功耗、高性能的8位CMOS微处理器，它自带4K的快速擦写可编程的程序存储器，芯片的制造工艺采用了ATMEL公司的高集成固定存储技术，在程序指令的设置与输出方面和工业标准80C51相兼容。可擦写的特性是程序存储器在系统中能被重写或者通过一种惯用的固化内存的设备来完成，通过结合一种通用8位CPU激光擦除功能整合在一个芯片中。AT89C51是一款功能强大的微处理器，给嵌入式系统提供了较强的灵活性和极为有效的解决方法。AT89C51内部包含有1个8位CPU、振荡器和时钟电路，4K字节的程序存储器，128字节的数据存储器，可寻址外部程序存储器和数据存储器（各64K字节），21个特殊功能寄存器，4个并行I/O口，1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，5个中断源，提供2个中断优先级，可实现二级中断优先级。具有位寻址功能，有较强的布尔处理能力。
考虑单片机的运行速度，选用常用的12M晶振频率。再此频率下，单片机一个机器周期为1微妙，运行速度较快。
3.1.1 单片机的核心区单元电路及其功能 核心区域包含的单元电路及其功能简介如下：
中央处理单元CPU：是整个单片机芯片的大脑和指挥中心，是单片机芯片中最复杂、最核心的智能部件。
程序存储器ROM：固化由用户预先编制好的程序和一些固定不变的表格常数数据。
数据存储器RAM: 用于存储CPU在执行程序过程中所产生的中间数据。普通的RAM存储器一般只能实现数据的读出操作和写入操作，而89C51中RAM存储器的部分存储单元功能要强大得多，除了具备普通存储器功能之外，还能实现位传送、置位、清位、移位、按位“与”、按位“或”等一系列复杂操作。
特殊功能寄存器SFR:是用于专门目的的的寄存器。每个寄存器单元甚至其中的每一位，都有它自己固定的用途和名称（所以又可以把特殊功能寄存器称为“专用寄存器”）。这种寄存器主要用于存放一些专用的控制信息或状态信息。
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3.2 温度传感器DS1820 3.2.1 DS1820简介
DS1820温度传感器是美国DALLAS公司生产的一种改进型的智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它具有结构简单，能直接读出被测温度，采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9位的数字值读数方式。在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
3.2.2 DS1820的内部结构及引脚功能 （1）DS1820的引脚见图3.1所示： GND：接地
DQ ： 数据输入/输出脚
（单线接口，可作寄生供电） VDD：电源电压
图3.1 DS1820实物封装图 （2）DS1820内部结构如图3.2所示
图3.2 DS1820内部结构图
DS1820有4个主要的数据部件：
① 64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列 号和8位家族代码(28H)组成。
② 温度灵敏元件。
③ 非易失性温度报警触发器TH和TL。可通过软件写入用户报警上下限值。 ④ 配置寄存器。配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。DS1820在
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