基于單片機(jī)與ds18B20的GPRS測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)

【摘要】隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)在儀器測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)采用AT89C51 單片機(jī)作為控制中心，利用溫度傳感器ds18B20 將溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)其內(nèi)置轉(zhuǎn)換芯片完成A/D 轉(zhuǎn)換，利用LM017液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)溫度的顯示。通過(guò)對(duì)顯示數(shù)值的監(jiān)控，并最終通過(guò)GPRS模塊*自動(dòng)對(duì)過(guò)高溫度進(jìn)行短信報(bào)警。仿真測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。*注：目前該計(jì)劃尚未加入GPRS模塊。

【關(guān)鍵詞】溫度傳感器；AT89C51；ds18B20；溫度檢測(cè)

0.引言

AT89C51單片機(jī)具有靈活、方便、便宜等優(yōu)點(diǎn)。因此，該芯片在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文采用AT89C51作為中心處理器，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠測(cè)量0℃～50℃范圍的溫度，并且利用十進(jìn)制顯示溫度值，當(dāng)溫度超過(guò)50℃時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警指示。

（設(shè)計(jì)中為方便計(jì)算和測(cè)量，選用0℃到100℃的量程和50℃的報(bào)警溫度值，由于該系統(tǒng)最終需要投入到電纜溫度監(jiān)測(cè)中，實(shí)際時(shí)可以根據(jù)需要調(diào)整。）

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

溫度傳感器將外部溫度轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，在AT89C51 的控制下將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入LM016 液晶顯示屏。在監(jiān)測(cè)電纜過(guò)程中，正常情況顯示屏顯示：normal，當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，指示當(dāng)前溫度過(guò)高，并于顯示屏上顯示：danger；當(dāng)超過(guò)危急溫度時(shí)將自動(dòng)斷開(kāi)電纜。當(dāng)溫度超過(guò)上限系統(tǒng)會(huì)以紅燈形式報(bào)警并斷開(kāi)電纜，指示當(dāng)前溫度過(guò)高。

（1）溫度傳感器的選擇

溫度傳感器是該系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，本文選擇的是ds18B20，選擇依據(jù)就是ds18B20為數(shù)字芯片，內(nèi)置結(jié)構(gòu)完整，不需要A/D轉(zhuǎn)換，易于檢查和設(shè)計(jì)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（2）AT89C51的資源分配

根據(jù)AT89C51要實(shí)現(xiàn)的功能，需要對(duì)AT89C51的I/O端口功能分配，中斷資源分配和片內(nèi)RAM資源分配。仿真里P0引腳輸出到液晶顯示板。P1引腳用了4個(gè)，P1.0，P1.1，P1.2用于預(yù)設(shè)溫度預(yù)警值，P1.3用于控制三極管和relay繼電器（整個(gè)可以稱為過(guò)高溫度保護(hù)），P2用于讀寫(xiě)LCD的顯示數(shù)據(jù)和接受傳感器。

2.軟件設(shè)計(jì)

本文采用AT89C51 作為核心處理器件，其軟件設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)三部分功能：

（1）ds18B20為信號(hào)采集器；

（2）溫度顯示：采用LCD液晶顯示屏顯示當(dāng)前溫度；

（3）報(bào)警指示：將ds18B20面板上顯示的溫度值與設(shè)置值比較，若當(dāng)前溫度值越過(guò)第一限制值，則產(chǎn)生危險(xiǎn)信號(hào)，若超過(guò)第二限制值，則繼電器響應(yīng)并斷開(kāi)整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)與電纜之間的連接以保護(hù)報(bào)警系統(tǒng)。AT89C51具體設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

3.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)模擬測(cè)試，在溫度正常的范圍內(nèi)，系統(tǒng)讀取的溫度數(shù)與普通溫度計(jì)的讀數(shù)基本一致，符合系統(tǒng)要求。在室內(nèi)溫度升高超過(guò)一定值時(shí)，系統(tǒng)讀數(shù)顯示正確并且報(bào)警指示燈點(diǎn)亮。該溫度檢測(cè)系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，調(diào)試方便，價(jià)格低廉，經(jīng)我小組成員進(jìn)一步完善改進(jìn)之后對(duì)于測(cè)控電纜并對(duì)溫度報(bào)警具有一定的實(shí)用價(jià)值。

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