基于单片机设计的智能温度报警器(2)

3.2 电源模块

3.1 主控制模块

3 硬件实现及单元电路设计

主控制最小系统电路如图5所示。

图 5

采用3节1.5 V 五号干电池串联共4.5V给系统供电。实物图如图6。

图 6

3.4 显示模块

显示模块采用1602液晶显示接口电路如图7

图 7

3.5 单片机最小运行系统 （1）晶振

晶振为单片机提供时钟信号。单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。

图8 晶振电路

（2）复位电路

单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。

图9 复位电路

ALE引脚悬空，复位引脚接到复位电路、VCC接电源、VSS接地、EA

接电源

3.6 温度传感器(DS18B20)电路 （1） DS18B20基本介绍

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号处理器处理。

DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。

因此，下图电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适宜采用电池供电系统中。并且工作电源VCC必须保证在5V，当电源电压下降时，寄生电源能够汲取的能量也降低，会使温度误差变大。

图10 温度传感器电路引脚图

（2） DS18B20控制方法

DS18B20有六条控制命令：

温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换 读暂存器 BEH 读暂存器9个字节内容

写暂存器 4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节

复制暂存器 48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中

重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字

节

读电源供电方式 B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU

（3） DS18B20供电方式

DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图3.1所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个三极管来完成对总线的上拉。本设计采用电源供电方式， P2.3口接单线总线为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个上拉电阻和STC89C52的P2.3来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10 μs。采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤： ? 初始化。 ? ROM操作指令。 ? 存储器操作指令。

3.7 蜂鸣器、发光二极管报警电路

电路主要是用来设定温度报警温度的、有高温和低温报警。

图11 蜂鸣器、发光二极管驱动引脚图