基于8051單片機的遠程溫度檢測系統設計

　　在現代社會中溫度在航空航天、工業自動化、家用電器、環境保護和安全生產等方面都是最基本的監測參數之一，但是在某些環境下溫度檢測比較危險。因而需要一個智能檢測的監測系統來代替危險的工作，本文設計的系統就可以很好的解決此問題，不僅可以實時的對溫度進行遠程檢測監控，還可以在十分惡劣的環境下工作，測量結果精度高，并且對所測數據可以直接通過無線模塊發送出去，在接收方利用無線接收設備接收實時的數據；同時加報警裝置，在溫度不正常時給予提醒 ,從而將損失減少到最低。

　　1 系統組成

　　系統由單片機、溫度傳感器、串口通信模塊和無線傳輸模塊等幾部分組成。測溫系統將測得的溫度通過單片機在數碼管上實時顯示，同時，通過串口通信部分和無線模塊將數據發送給上位機。系統結構如圖1所示。

　　該設計以Atmel公司生產的單片機AT89C51為核心，以數字溫度傳感器DS18B20作為溫度采集，以SRWF-1無線模塊作為無線數據傳輸，從而構成整體系統。

　　1.1 單片機系統

　　系統采用AT89C51作為核心控制，配備4位共陰極數碼管顯示電路。AT89C51是Atmel公司推出的一種低功耗、高性能CMOS 8位微處理器，具有8 KB系統可編程FLASH存儲器；256 B RAM;32個I/O引腳，分為4個8位控制端口；看門狗定時器；2個數據指針；3個16位定時器/計數器；兩級中斷優先等級；可編程全雙工串行傳輸端口；片內晶振及時鐘電路；8個中斷源。數碼顯示采用Ytt-410391K四位7段8線數碼管，作為溫度顯示部分，并用最末一位顯示小數。

　　1.2 數字溫度傳感器DS18B20

　　DS18B20是美國Dallas公司生產的一款可編程1-Wire數字溫度計。具有精度高，全數字化，連線少等諸多優點。其可直接將采集到的溫度轉換成數字信號，通過單條數據線串行發送出去，只要嚴格遵循規定時序邏輯和脈沖間隔，就能舍去同步時鐘信號線，做到通信期間引腳最少化，達到溫度采集目的。

　　1.2.1 內部結構及外部管腳

　　數字式溫度傳感器DS18B20的內部結構如圖2所示，其主要由四部分組成：64位ROM和單總線接口、溫度傳感器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。

　　DS18B20 64位閃存ROM的開始8位是產品類型的編號，接著的48位為每個器件的惟一序號，最后8位是CRC校驗碼。用于存儲用戶設定溫度上下限值的非易失性溫度報警觸發器TH和TL,使用時可通過軟件寫入、設定報警上下限值。DS18B20內部配有一個電可擦除的E2PROM,用于存儲TH、TL值，用于確定溫度值的數字轉化分辨率。工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉化為相應精度的溫度值。

　　DS18B20具有三引腳To-92小體積封裝形式，如圖3所示；溫度測量范圍為-55~+125℃，其工作電源既可在遠端引入，也可使用寄生電源方式產生；CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，由于其占用微處理器的端口較少，因此可節省大量的引線和邏輯電路。

　　DSB18B20各引腳介紹如下：GND為地；DQ為數據輸入/輸出端；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）；NC為SOIC封裝的，NC為空引腳。