目录
一、引言 1
二、系统的总体设计 1
（一）系统的设计要求 1
（二）系统的基本组成 1
（三）系统的工作原理 2
三、系统的硬件设计 2
（二）DS18B20的主要特性 3
（三）温度采集模块 4
（四）单总线操作流程和操作命令 4
（六）声光报警模块 5
（七）按键控制模块 6
（八）数码管显示模块 6
四、系统的软件部分 7
（一）主程序流程图 7
（二）按键处理子程序流程图 8
（三）温度采集处理相关程序 10
总结 12
致谢 14
参考文献 15
附录A 电路图 16
附录B 程序 17
一、引言
温度报警系统指的是对温度实施控制，并能够在温度达到上下临界值的时候能够自动发出报警，随着科技发展，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用得到很大提高。因为农作物生长的好坏都跟温度有直接的关系，因此就更急需又能够准确反映大棚温度变化的测量仪。
为了更好地实现大棚蔬菜高产而且优质，加强对的温度检测是必须做的，但是以往的方法是用双金属式测量计来测量，然后使用人工检测，来对大棚内的温度实施调节。这种测试方法效率不仅低，而且测量的出来的温度误差会很大。目前随着农副产业规模的提高，对于数量较多的大棚，对于传统方法实在费时费力。
因此我们需要一种性价比低廉，不仅要方便使用而且测量要准确的温度测量仪。该设计就是针对这个问题，设计出对温度实时自动检测、显示、上下临界值报警等多功能的温度测量仪。通过现代化设备和技术，自主控制作物生长环境，能够使农作物进行高产量，高优质的生产。
二、系统的总体设计
（一）系统的设计要求
通过单片机I/O口读取温度传感器温度的，使用数码管来实现地点的温度和编号，利用四个按键控制工作状态。正常工作时，4秒循环显示各点温度工作状态灯常亮。报警时，报警灯闪烁，蜂鸣器鸣笛，多处报警3秒循环显示。设定时，设定各点报警的温度值。
（二）系统的基
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作物生长环境，能够使农作物进行高产量，高优质的生产。
二、系统的总体设计
（一）系统的设计要求
通过单片机I/O口读取温度传感器温度的，使用数码管来实现地点的温度和编号，利用四个按键控制工作状态。正常工作时，4秒循环显示各点温度工作状态灯常亮。报警时，报警灯闪烁，蜂鸣器鸣笛，多处报警3秒循环显示。设定时，设定各点报警的温度值。
（二）系统的基本组成
此系统可应用于对温度要求比较高的场合，像粮仓的温度检测，实验室温度检测、农作物大棚等。用数字温度传感器DS18B20实现采集现场环境温度，单片机分析各点数据，把温度用直观的数字显示出来，而且在温度不符合标准时自动报警。系统的基本架构如图1所示。


图1 系统的基本架构
单片机：是实施对温度控制的核心单元,通过DS18B20输送给单片机对温度采集的数据进行分析处理，然后由I/O口输出给相应的报警电路和显示电路;对按键实施扫描,控制系统的工作状态。
按键控制：一共使用四个按键。开机后循环检测各点的温度，ENTER键（确定退出报警值设置状态）、SET（键进入报警温度值设置）DEC（报警值减）、ADD（报警值加）。
数码管：用来显示具体温度和地址相应的编号，在进行温度上下临界值设置的时候显示相应的温度。采用共阴极、四位八段数码管连接。
声光报警电路：使用三个发光二极管充当指示灯，分别为设定指示灯、报警灯、工作状态灯，一个蜂鸣器，温度超出正常范围内，发出鸣笛声进行报警。
（三）系统的工作原理
在每个DS18B20芯片都有相对应的唯一编码，在工作开始时，系统会先开始读取DS18B20的序列号，根据序列号来进行对DS18B20进行编号，在采集温度的时候， I²C总线会对DS18B20实施自身ROM序列号进行匹配，系统只对匹配成功的DS18B20序列号来进行操作，因为DS18B20有A/D转换的功能。地址编码只有完全匹配的DS18B20，才能将A/D转换完毕的温度值输送给单片机，然后单片机再通过I²C总线接收到DS18B20传送的温度。此时单片机会做出判断温度是否超出范围，把结果通过I/O口传送给数码管显示出来并确定是否触发报警系统。工作时单片机开始循环显示各点温度的工作状态，通过DEC、ADD键可调整DS18B20温度上下临界值，使用SET键能够让单片机进入报警值设定状态，，ENTER键用来改变温度上下温度临界值可变的报警系统。
三、系统的硬件设计
（一）单片机AT89C51
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。它内部集成的只读存储器具有高达1000多次的可擦除性.。利用多功能8位CPU和闪烁存储器组合在一个芯片当中，AT89C51是一种高效能微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了最为经济的方案。AT89C51芯片的引脚图如下。
图2 AT89C51引脚图
功能特性：
32个可编程I/O口。
5个中断优先级。
2个16位可编程定时/计数器。
2个全双工串行通信口。
时钟电路以及片内振荡器。
支持0Hz的静态逻辑操作。
（二）DS18B20的主要特性
DS18B20单线接口方式， CPU只需要与一根信号线进行连接，即可实现CPU同DS18B20的相互通讯。传送串行数据，不需要再用其他外部的元件。DS18B20每个芯片都有唯一的编码，多个DS18B20能并联在唯一的单线上，实现多点测温。DS18B20的测温范围为大，精度值高。DS18B20供电方式独特无需备份电源，可用外部的电源供电也通过数据线来供电。.用户可以自己设定非易失性的报警上下临界值，报警搜索命令能够对某片DS18B20温度超限进行识别。


图3 DS18B20引脚图
图3为DS18B20的外部引脚图，其引脚定义如下：
DQ ：2管脚为数字信号输入/输出端；
VDD：3管脚是作为外接供电电源的输入端；
GND：1接地管脚。
（三）温度采集模块
DS18B20温度采集模块硬件电路图如图4所示。


图4 温度采集模块硬件电路图
温度采集模块硬件电路如图4所示，多个DS18B20可以同时并联在唯一的三线上，实现多
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