目录
第1章绪论
1.1 单片机的概述
1.2 单片机研究现状
1.3 温度控制的研究意义和目的
1.4 课题设计任务和要求
第2章单片机温度控制系统的概述
2.1 MCS-51单片机简介
2.1.1 MCS-51 单片机的特点及应用
2.2 外围电路
2.2.1 振荡电路
2.2.2 复位电路
2.2.3 键盘电路设计
2.2.4 显示电路设计
2.3 本章小结
第3章系统设计思想及主要应用器件
3.1 系统设计的总体思想
3.2 系统硬件简介
3.2.1 硬件设计思想
3.3 系统主要器件
3.3.1 核心控制器件 AT89C52
3.3.2 DS1820内部结构及工作原理
3.3.3 LCD1602A 内部结构及工作原理
3.4 本章小结
第4章系统软件设计
4.1 软件设计总体思路及主程序流程图4.2 测温模块
4.2.1 温度的采集
4.2.2 温度的测量
4.3 显示模块流程图4-4所示
4.4 键盘扫描流程图
结论
谢辞
参考文献
附录1 原理图和仿真测试
附录2 软件程序
第1章绪论
1.1 单片机的概述
随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。然而，用常规的控制方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。
1.2 单片机研究现状
纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。据统计，我国的单片机年容量已达1—3 亿片，且每年以大约16%的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。所以，学习单片机在我国是有着广阔前景的[6]。
1.3温度控制的研究意义和目的
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
1.4 课题设计任务和要求
本文所要研究的课题是基于单片机温度控制及报警系统的设计，介绍了对温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。温度控制部分，提出了用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。
课题设计的目的：
1.掌握用51单片机控制LCD显示字符的方法。
2.掌握用单片机进行显示系统开发的方法。
3.掌握单片机软件、硬件调试技术。
4.了解单线器件DS18B20的驱动方法。
5.了解LCD显示器的一般驱动原理。
第2章单片机温度控制系统的概述
2.1 MCS-51单片机简介
MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展能力还是指令系统和CPU的处理功能都非常的强。尤其是MCS-51系列就是所特有的布尔处理机，在逻辑处理和控制方面具有突出优点。MCS-51系列单片机适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口以及通用的测控单元等。
2.1.1 MCS-51 单片机的特点及应用
MCS-51系列单片机主要产品及特点如2-1所示。
表2-1 MCS-51系列单片机特点
子系列
片内ROM形式
片内
ROM
容量
片内
RAM
容量
寻址
范围
I/O特性
中
断
源无ROM EPROM 计数器
并行
口
串行口
51
8031 8051 8751 4KB 128B 2×64KB 2×16 4×8 1 5 80C31 80C51 87C51 4KB 128B 2×64KB 2×16 4×8 1 5 52
8032 8052 8752 8KB 256B 2×64KB 3×16 4×8 1 6 80C32 80C52 87C52 8KB 256B 2×64KB 3×16 4×8 1 6
MCS-51单片机(此处以8051为例)芯片的基本组成如图2-2所示：
图2-2 8051芯片的内部组成框图
图中各组成部分：
a.中央处理器(CPU)。它是单片机的核心，包括运算器和控制器两个主要组成部分，用于实现运算和控制功能。运算器主要包括算术逻辑运算部件(ALU)、位处理器、累加器A、寄存器B、缓存器TMP1和TMP2、程序状态字寄存器PSW 以及十进制调整电路等。其主要功能是实现数据的算术运算、逻辑运算、位操作及数据传送等。控制器主要由时钟和时序电路以及一些控制寄存器组成。其主要功能是协调整个单片机的工作，产生时序脉冲和提供控制信号等。
b.数据存储器。MCS-51系列单片机芯片数据存储器共有128个存储单元，用于存放可读写的数据。为了与外部扩展的数据存储器相区别，通常称芯片内部的数据存储器为内部数据存储器，简称内部RAM。
c.程序存储器。8051芯片内部有4KB掩膜ROM，8751芯片内部有4KB EPROM，用来存放程序和原始数据。通常称之为内部程序存储器或内部ROM。
d.定时器/计数器。MCS-51共有两个16位的定时器/计数器，以实现定时和计数功能。
e.并行I/O口。MCS-51共有四个8位的I/O口(即P0、P1、P2和P3)，用以完成数据的并行输入/输出。
f.串行I/O口。MCS-51有一个全双工串行口，以实现单片机和其他计算机或设备之间的串行数据传送。
g.中断控制系统。MCS-51共有5个中断源，分高和低两个优先级别[3]。
单片机的外围电路如图2-3所示，主要包括振荡电路，复位电路。
图2-3单片机外围电路
2.2.1 振荡电路
AT89C52的XTAL1和XTAL2引脚分别为单片机内反相放大器的输入和输出端，其频率范围上限为24MHz。这个内部反相器与外部元件组成皮尔斯振荡器，C1，C2是30pF的电容。C1，C2没有严格要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性，通常选择在10～30pF左右。
在任何情况下，振荡器始终驱动内部时钟发生器向主机提供时钟信号。因为时钟发生器的输入是个二分频触发器，所以对外部振荡信号的脉宽无特殊要求，但必须保证高低电平的最小宽度。在外接晶振11.0592MHZ时，一个机器周期为lμs，一个振荡周期为1/12μs。
RST为复位信号输入端口引脚，它是斯密特触发器的一个输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期（即两个机器周期）以上。复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号（RST）送斯密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对斯密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。
本设计中的复位电路。由C3，R1，R2和按键组成按键电平复位。复位端经电阻与Vcc电源接通。主控制芯片的复位电路是采用的按键复位，而从机采用的是上电复位。
2.2.3 键盘电路设计
根据设计任务书中要求实现的功能，我选择了3个键盘来设置温度的上、下限值，此键盘设计符合系统设置要求，所以我选择此键盘完成本设计。
①矩阵键盘结构：
键盘实际上是一组按键开关的集合，平时按键开关总是处于断开状态，当按下键时它才闭合。键盘结构能够有效的提高单片机系统中I/O口的利用率。它的结构和产生的波形如图2-4所示。
图2-4 键盘结构及产生的波形图
2.2.4显示电路设计
温度显示工作原理：
LCD1602可以采用两种方式与单片机连接，一种是采用8位数据总线D0—D7，和RS、R/W、EN三个控制端口；另一种是只用D4-D7作为四位数据分两次传送。本实验将使用并采用八位数据方式来控制1602显示。
进行LCD设计主要是LCD的控制/驱动和外界的接口设计。控制主要是通过接口与外界通信、管理内/外显示RAM，控制驱动器，分配显示数据；驱动主要是根据控制器要求，驱动LCD进行显示。控制器还常含有内部ASCII字符库，或可外扩的大容量汉字库。
2.3 本章小结
单片机具有全电脑功能，且体积小、可靠性高、价格便宜、简单易学和开发应用方便，深受广大科技人员的欢迎。单片机具有众多的I/O口线，丰富的操作指令，较强的逻辑能力，特别适用于各类工业测控系统。今后一段时期内，单片机发展的总趋势将是不断推出高档和高性能的机型；重点提高8位单片机的性能；采用新工艺，实现低功耗、宽电压、高速度、高可靠性；以及日趋单片化。
单片机以其高可靠性、高性能价格比广泛地用于各种实时控制系统中，将测量技术、自动控制技术和单片机技术相结合，充分发挥数据处理和实时控制的功能，使系统处于最佳状态，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪表等诸多领域得到广泛应用[。目前，可用于单片机开发的硬件越来越多，与之配套的开发系统和各种应用软件也日趋完善。
第3章系统设计思想及主要应用器件
3.1 系统设计的总体思想
根据单片机温度控制要实现的功能，设计了基于ATMEL公司的AT89C52芯片的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等.。温度控制部分用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示。
3.2系统硬件简介
硬件大致构成：核心控制器件AT89C52 ，温度传感器DS18B20，显示器1602A 报警控制LED。
3.2.1 硬件设计思想
本设计是以AT89C52为单片机作为控制核心，提出了一种基于DS18B20的单总线多点温度测控系统，多个温度传感节点通过单总线与单片机相联形成分布式系统。单片机通过实时监控温度的变化，通过LCD1602字符型液晶显示各节点温度的数值，当温度值超出所设定的值时，报警器开始报警，从而远程实现对整个温度系统的管理和控制。这种分布式温度测量系统具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。
3.3 系统主要器件
3.3.1核心控制器件AT89C52
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内
含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本[1]。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
主要功能特性：
·兼容MCS51指令系统
·32个双向I/O口
·3个16位可编程定时/计数器中断
·2个串行中断
·2个外部中断源
·2个读写中断口线
·低功耗空闲和掉电模式
AT89C52各引脚及管脚如图3-1所示
图3-1AT89C52各引脚
概述：AT89C52为40脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM 及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd （9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义
为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS （18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
·P0 口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8 个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
·P1 口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1 还可分别作为定时/计数器2 的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），Flash 编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P1.0和P1.1的第二功能如表3-2所示。
表3-2P1.0和P1.1的第二功能
引脚号功能特性
P1.0T2，时钟输出
P1.1T2EX（定时/计数器2）
·P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口P2 写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高8 位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行MOVX @RI 指令）时，P2口输出P2 锁存器的内容。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。
·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低
的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能
P3口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
·ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE 操作。该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将ALE 激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。
·PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
·EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。
·XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
·XTAL2：振荡器反相放大器的输出端[5]。
3.3.2 DS1820内部结构及工作原理
DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
1.DS18B20产品的特点：
●只要求一个端口即可实现通信。
●在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
●实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
●测量温度范围在－55.C到＋125.C之间。
●数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
●内部有温度上、下限告警设置。
TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图3-3所示。
图3-3 DS18B20的引脚排列
DS18B20引脚功能描述见表3-4所示。
表3-4 DS18B20引脚功能
序号名称引脚功能描述
1 GND地信号
2 DQ 数字输入输出引脚,开漏单总线接口引脚,当使用寄生电源
时,可向电源提供电源
3 VDD 可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,该引脚必须接地
2. DS18B20的内部结构
DS18B20的内部框图下图3-5所示。64位ROM存储器件独一无二的序列号。暂存器包含两字节（0和1字节）的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。暂存器还提供一字节的上线警报触发（T H）和下线警报触发（TL）寄存器（2和3字节），和一字节的配置寄存器（4字节），使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。暂存器的5、6和7字节器件内部保留使用。第八字节
含有循环冗余码（CRC ）。
图3-5 DS18B20的内部框图
3.DS18B20的4个主要数据部件：
①光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
②DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。DS18B20温度数
据表表如3-6所示。
表3-6 DS18B20温度数据表
TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT DIGITAL OUTPUT +125℃0000 0111 1101 0000 07D0H
+85℃0000 0101 0101 0000 0550H
+25.0625℃0000 0001 1001 0001 0191H
+10.125℃0000 0000 1010 0010 00A2H
+0.5℃0000 0000 0000 1000 0008H
0℃0000 0000 0000 0000 0000H
-0.5℃1111 1111 1111 1000 FFF8H
-10.125℃1111 1111 0101 1110 FF5EH
-25.0625℃1111 1110 0110 1111 FE6FH
-55℃1111 1100 1001 0000 FC90H
③DS18B20温度传感器的存储器
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
④配置寄存器
表3-7 配置寄存器
0 R1 R0 1 1 1 1 1
低五位一直都是"1"，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表3-8所示。（DS18B20出厂时被设置为12位）
表3-8 R1与R0确定传感器分辨率设置表
R1 R0 传感器精度/bit转换时间/ms
0 0 9 93.75
0 1 10 187.5
1 0 11 375
1 1 1
2 750
4.DS18B20的工作过程
●初始化
●ROM命令跟随着需要交换的数据；
●功能命令跟随着需要交换的数据。
访问DS18B20必须严格遵守这一命令序列，如果丢失任何一步或序列混乱，DS18B20都不会响应主机（除了Search ROM 和Alarm Search这两个命令，在这两个命令后，主机都必须返回到第一步）。
a．初始化：
DS18B20所有的数据交换都由一个初始化序列开始。由主机发出的复位脉冲和跟在其后的由DS18B20发出的应答脉冲构成。当DS18B20发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它已处在总线上并且准备工作。
b. ROM命令：
ROM命令通过每个器件64-bit的ROM码，使主机指定某一特定器件（如果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。DS18B20的ROM如表3-4所示，每个ROM命令都是8 bit长。
c. 功能命令：
主机通过功能命令对DS18B20进行读/写Scratchpad存储器，或者启动温度转换。DS18B20的功能命令如表3-9所示。
表3-9 DS18B20的功能命令
指令协议功能
读ROM 33H 读DS18B20中的编码(即64位地址)
符合ROM 55H 发出此命令后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DS18B20,使之作出响应，为下一步对该DS18B20的读写作准备
搜索ROM 0F0H 用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地
址，为操作各器件作好准备
跳过ROM 0CCH 忽略64位ROM地址，直接向DS18B20温度转换命令，适用于单
个DS18B20工作
报警搜索命令0ECH 执行后，只有温度超过庙宇值上限或下限的片子才做出响应
温度转换44H 启动DS18B20进行温度转换，转换时间最长为500ms(典型为
200ms),结果丰入内部9字节RAM中
读暂存器BEH 读内部RAM中9字节的内容
写暂存器4EH 发出向内部RAM的第3、4字节写上、下温度数据命令，紧该温度
命令之后，传达两字节的数据
复制暂存器48H 将RAM中第3、4字内容复制到E2PROM中
重调E2PROM 0B8H 将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节
读供电方式0B4H 读DS18B20的供电模式，寄生供电时DS18B20发送“0”，外部
供电时DS18B20发送“1”
5.DS18B20的信号方式
DS18B20采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。除了应答脉
冲所有这些信号都由主机发出同步信号。总线上传输的所有数据和命令都是以字
节的低位在前。
a.初始化序列：复位脉冲和应答脉冲
在初始化过程中，主机通过拉低单总线至少480μs，以产生复位脉冲(TX)。
然后主机释放总线并进入接收(RX)模式。当总线被释放后，5kΩ的上拉电阻将
单总线拉高。DS18B20检测到这个上升沿后，延时15μs~60μs，通过拉低总线
60μs~240μs产生应答脉冲。初始化波形如图3-10所示。
图3-10初始化脉冲
b.读和写时序
在写时序期间，主机向DS18B20写入指令；而在读时序期间，主机读入来自DS18B20的指令。在每一个时序，总线只能传输一位数据。
写时序
存在两种写时序：“写1”和“写0”。主机在写1时序向DS18B20写入逻辑1，而在写0时序向DS18B20写入逻辑0。所有写时序至少需要60μs，且在两次
写时序之间至少需要1μs的恢复时间。两种写时序均以主机拉低总线开始。
产生写1时序：主机拉低总线后，必须在15μs内释放总线，然后由上拉电阻将总线拉至高电平。产生写0时序：主机拉低总线后，必须在整个时序期间保
持低电平（至少60μs）。
在写时序开始后的15μs~60μs期间，DS18B20采样总线的状态。如果总线为高电平，则逻辑1被写入DS18B20；如果总线为低电平，则逻辑0被写入DS18B20。
DS18B20读/写时序图3-11所示。
图3-11 DS18B20读/写时序
DS18B20只能在主机发出读时序时才能向主机传送数据。所以主机在发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便DS18B20能够传送数据。所有读时序至少60μs，且在两次独立的读时序之间至少需要1μs的恢复时间。
每次读时序由主机发起，拉低总线至少1μs。在主机发起读时序之后，DS18B20开始在总线上传送1或0。若DS18B20发送1，则保持总线为高电平；若发送0，则拉低总线。当传送0时，DS18B20在该时序结束时释放总线，再由上拉电阻将总线拉回空闲高电平状态。DS18B20发出的数据在读时序下降沿起始后的15μs内有效，因此主机必须在读时序开始后的15μs内释放总线，并且采样总线状态。
DS18B20在使用时，一般都采用单片机来实现数据采集。只需将DS18B20信号线与单片机1 位I/O线相连，且单片机的1 位I/O 线可挂接多个DS18B20，就可实现单点或多点温度检测[9]。
6.DS18B20的温度计算
DS18B20允许通过程序对传感器的分辨率,温度报警的上、下限等参数进行配置。它的内部存储器包括一个高速暂存存储器和一个非易失性可擦除E2PROM。速暂存存储器共有8个字节(byte),每个字节8位(bit)。
根据温度的计算方法如下:
S S S S S = 11111 b温度值:
T = [ (MSB and 7) ×256 + LSB] ×0.0625 ℃
SSSSS = 00000 b温度值:
T = - [ (256 - MSB) ×256 - LSB] ×0.0625 ℃
如果,存储器高位寄存器MS的S S S S S 均为1 ,则被测温度为正值,用上面第1个公式来计算温度。如果存储器高位寄存器MSB的S S S S S均为0,则被测温度为负值,用上面第2个公式来计算温度。在这里,有两点应当注意:一是公式中中括号内的数值为二进制,在计算口号内计算完成后应转化为十进制;二是这里的7与0.0625是假设传感器的分辨率设置0.0625时的计算值。如果分辨率的设置值不是0.0625,那么就应当作相应的变化。第3和第4个字节分别用来存放温度报警的上限(TH)和下限值(TL)。DS18B20在完成温度变换后,会将所测温度值与贮存在TH和TL内的上下限值相比较,如果测温结果高于TH或低于TL,DS18B20内部的告警标志就会被置位,表示温值超出了测量范围。并且该值在掉电后不会丢失,而是记忆其设定的上下限值。第5字节是配置寄存器,该寄存器用于对温度转换值的分辨率进行设置。其中,最高位用于设置传感器是工作模式还是测试模式,是生产厂家为便于检验使用。其出厂时的默认值为0,为工作模式(即用户使用时的模式)。并且在用户使用中,该位总是保持为0。R1与R0确定传感器的分辨率,DS18B20有4种分辨率可供选择。使用时可以根据实际需要来设置,出厂时的默认设置是12位。最后5位总保持为1[8]。
3.3.3 LCD1602A内部结构及工作原理工作原理
LCD内部结构：由CGRAM（自建字型产生器）、DDRAM（数据显示存储器）、CGROM(内含字型产生器)、指令寄存器、数据寄存器、地址计数器、指令译码器等组成
LCD显示原理：利用旋光效应对光进行偏转，再利用偏振片滤去不需要透过光的相应像素，从而实现图像显示。
LCD驱动原理：分成两大步，即写指令，写数据，其中写数据之前要找到显示
目录 1 引言.............................................. 错误!未定义书签。 2 工程概况.......................................... 错误!未定义书签。3火灾自动报警系统设计.............................. 错误!未定义书签。 火灾自动报警系统保护对象分级.................... 错误!未定义书签。 火灾自动报警系统形式的确定...................... 错误!未定义书签。 探测区域和报警区域划分.......................... 错误!未定义书签。 确定火灾探测器的种类、设置部位和数量............ 错误!未定义书签。 火灾探测器种类的选择......................... 错误!未定义书签。 火灾探测器的设置............................. 错误!未定义书签。 手动火灾报警按钮的设置.......................... 错误!未定义书签。 火灾报警控制器和监控系统的选择和系统布线以及工程应用错误!未定义书签。 消防联动控制设计................................ 错误!未定义书签。 火灾应急广播或火灾警报装置设置.................. 错误!未定义书签。4设计体会.......................................... 错误!未定义书签。参考资料............................................ 错误!未定义书签。
火灾自动报警系统方案 ●本系统采用控制中心型智能消防报警系统，具有火灾报警、联动控制等功能。系统包括以下内 容：手动报警按钮、感烟探测器、感温探测器、警铃和水流指示器等报警装置，系统同时监视 消火栓按钮、报警阀、压力开关、水流指示器及信号阀等的动作信号。 ●为了便于控制和管理，所有消防信号将显示于总控制屏上，以便一旦发生火灾时，可迅速报告 消防局。 ●消防总控制室内有以下设备：消防系统主机（工作站）、火灾视屏显示屏（LED）、火灾自动报警 系统总控制屏、消防联动控制盘、消防专用电话主机、应急电源配电盘和UPS电源、消防系统 运行记录打印机等。消防控制室可监听所有消防电源设备的状态。另外，消防总控制室内设置 一部直拨消防单位的外线电话，并同时提供与消防电话插孔匹配的手提电话。 （1）火灾报警系统保护目标 ●快速火灾探测 ●准确定位火灾地点 ●及时发出火灾报警信号 ●警示相关人员以实现： ●快速疏散建筑物内人群 ●通知相关部门采取救援措施 ●指示相关消防设备动作以实现： ●自动启动消防泵、喷淋泵等水系统灭火设备 ●联动火灾隔断手段如关闭防火卷帘门和防火阀等 ●开启排烟风机、正压风机等防排烟设备 ●开启应急广播、应急照明和疏散指示系统 （2）系统设计原则 ●系统应符合中国有关法律法规，符合消防管理条例和标准。 ●遵照安全第一、预防为主的原则，火灾自动报警系统应严格保证设备可靠性和系统可靠性，避 免误报。 ●系统应具有先进性和适用性：系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平，且在安装调试、 软件编程和操作使用各方面均简便易行，并适合建筑特点，达到最佳的性能价格比。 ●在系统设计时应明确与建筑设备监控系统、安防系统之间的接口界面，且系统的各项技术规范 均符合相应要求。 ●在设计火灾自动报警系统时应预留该系统与综合信息共享管理系统之间信息数据交换接口，系 统的各项技术规范均符合相应要求。 ●在系统设计时应尽量优化设备配置，考虑了整个建筑全系统的统筹配置，避免设备的重复购置 和管线的混乱局面。 在系统设计时应保留足够的冗余度：探测点与控制点的容量上及回路卡的设置上均应保留不少于20％的扩展余地。报警系统施工主要程序：
温度采集报警系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程班级 1 姓名孙黄超
摘要 温度采集广泛应用于人民的生产和生活中，使用温度计来采集温度，这样不仅采集精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。为了解决这一问题，本文介绍了一种采用集成温度传感器DS18B20作为检测元件，AT89C51作为CPU的温度监控系统。利用数字温度传感器DS18B20与AT89C51单片机结合来测量温度，利用相应的显示器显示温度值。利用仿真工具Proteus进行单片机应用系统的虚拟设计与仿真调试。在Keil μVision3开发环境下进行C51语言程序开发。本课题主要有键盘输入模块、传感器采集模块、显示模块、报警模块、CPU处理模块、电源供电及复位模块组成。本文介绍了该温度采集报警系统的硬件和软件设计。 关键字：数据采集、传感器、AT89S51单片机、仿真调试
目录 摘要 ............................................................................................................... I 目录 ............................................................................................................. II 1 引言 .. (1) 1.1 研究背景及意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 2 温度采集报警系统原理说明 (1) 3 硬件设计 (3) 3.1 总体方案设计 (3) 3.2 主要模块设计 (3) 3.2.1 晶振电路 (3) 3.2.2 复位电路 (4) 3.2.3 按键操作电路 (4) 3.2.4 显示电路 (5) 3.2.5 报警电路 (5) 3.2.6 温度传感器选择........................................... (5) 3.2.7 实现温度采集报警系统的整体流程图 (6) 4 软件设计 (7) 4.1 温度采集传感系统的任务 (7) 4.2 Proteus的界面实现 (7) 4.3 在KeilμVision4平台下进行编程 (8) 5 系统调试与实验 (9) 6 总结 (11) 7 参考文献 (12) 8 附录 (13)
内蒙古科技大学虚拟仪器期末大作业 题目：虚拟仪器温度采集系统 姓名：王伍波 专业：测控技术与仪器 学号：1067112240 班级：测控10-2班 教师：肖俊生 时间：2013年6月18日
一、设计题目：虚拟仪器温度采集系统 二、设计要求： 1.连续采集温度信号，并存储 2.温度上下限报警功能，上下限可调 3.华氏、摄氏可转换显示 三、设计思路： 该设计是以计算机和单片机数据采集系统为核心，单片机数据采集系统主要完成对温度信号进行数据采集，计算机主要完成温度信号的分析、显示和控制等功能。设计中采用Intel 公司的89C51 单片机完成数据采集，采用A D 5 7 4 完成数据的A/D 转换。图2 为AD574 与89C51 单片机的接口电路。 1．设计虚拟前面板 温度监测软件设计本系统以labview8.5 作为开发工具。现以仿真数据为例来讲述系统软件对温度的监测、报警及显示功能。利用labview8.5编程使温度可以在华氏和摄氏之间随时进行切换，同时对温度实时监测。当温度超过上限要求时会及时点亮报警灯进行报警并显示每次采集过程中累加的报警次数，报警的上限值可以通过前面板的输入控件改变其值。采集进度定义为每次采集100 点。为了防止程序陷入死循环每次采集之间的时间间隔为1000ms。开始采集后在整个采集过程中可以暂停采集以便随时对温度进行观察。 2、编辑流程图 每一个程序前面板都对应着一段框图程序框图程序用
LabVIEW 图形编程语言编写．可以把它理解成传统程序的源代码。框 图程序由端口、节点、．图框和连线构成。其中端口被用来同程序前 面板的控制和显示传递数据．节点被用来实现函数和功能调用．图框 被用来实现结构化程序控制命令．而连线代表程序执行过程中的数据流．定义了框图内的数据流动方向 3、运行检验 检验是否能够完成系统的功能．改变相应参数进行进一步验证．以方便根据实际情况修改设计．从而方便实际器件的设计、调试。4、功能描述 创建一个VI程序模拟温度测量：把创建的温度计程、序 T(hermometerVI1作为一个子程序用在当前新建程序里．先前的温 度计子程序用于采集数据．而当前的程序用于显示温度曲线．并在前 面板上设定测量次数和每次测量间隔的延时；再创建一个新VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示：利用新创建的VI程序．再输入新的字符串；据采集过程中。实时地显示数据；当采集 过程结束后，在图表上画出数据波形．并算出最大值、最小值和平 均值(此处只使用摄氏温度单位)：修改TemperatureAnalysis．VI DemoReadVohageVI程序以检测温度是否超出范围．当温度超出上限(High Limit)时，前面板上的LED点亮，并且有一个蜂鸣器发声。5、设计过程 创建一个VI程序模拟温度测量假设传感器输出电压与温度成 正比。例如．当温度为70时，传感器输出电压为0．7V。本程序也
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98 1总则 1为了合理设计火灾自动报警系统，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。 2本规范适用于工业与民用建筑内设置的火灾自动报警系统，不适用于生产和贮存火药、炸药、弹药、火工品等场所设置的火灾自动报警系统。 3火灾自动报警系统的设计，必须遵循国家有关方针、政策，针对保护对象的特点，做到安全适用、技术先进、经济合理。 4火灾自动报警系统的设计，除执行本规范外，尚应符合现行的有关强制性国家标准、规范的规定。 2术语 1报警区域AlarmZone将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的单元。 2探测区域DetectionZone将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。 3保护面积MonitoringArea一只火灾探测器能有效探测的面积。 4安装间距Spacing两个相邻火灾探测器中心之间的水平距离。 5保护半径MonitoringRadius一只火灾探测器能有效探测的单向最大水平距离。 6区域报警系统LocalAlarmSystem由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统。 7集中报警系统RemoteAlarmSystem由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。 8控制中心报警系统ControlCenterAlarmSystem由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统。 3系统保护对象分级及火灾探测器设置部位 3.1系统保护对象分级 3.1.1火灾自动报警系统的保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级，并宜符合表3.1.1的规定。 注：①一类建筑、二类建筑的划分，应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的规定；工业厂房、仓库的火灾危险性分类，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16的规定。 ②本表未列出的建筑的等级可按同类建筑的类比原则确定。 3.2火灾探测器设置部位 3.2.1火灾探测器的设置部位应与保护对象的等级相适应。 3.2.2火灾探测器的设置应符合国家现行有关标准、规范的规定，具体部位可按本规范建议性附录D采用。 4报警区域和探测区域的划分 4.1报警区域的划分 4.1.1报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成。 4.2探测区域的划分 4.2.1探测区域的划分应符合下列规定： 4.2.1.1探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500㎡；从主要
火灾自动报警系统案 ●本系统采用控制中心型智能消防报警系统，具有火灾报警、联动控制等功能。系统包括以下容： 手动报警按钮、感烟探测器、感温探测器、警铃和水流指示器等报警装置，系统同时监视消火 栓按钮、报警阀、压力开关、水流指示器及信号阀等的动作信号。 ●为了便于控制和管理，所有消防信号将显示于总控制屏上，以便一旦发生火灾时，可迅速报告 消防局。 ●消防总控制室有以下设备：消防系统主机（工作站）、火灾视屏显示屏（LED）、火灾自动报警系 统总控制屏、消防联动控制盘、消防专用主机、应急电源配电盘和UPS电源、消防系统运行记 录打印机等。消防控制室可监听所有消防电源设备的状态。另外，消防总控制室设置一部直拨 消防单位的外线，并同时提供与消防插匹配的手提。 （1）火灾报警系统保护目标 ●快速火灾探测 ●准确定位火灾地点 ●及时发出火灾报警信号 ●警示相关人员以实现： ●快速疏散建筑物人群 ●通知相关部门采取救援措施 ●指示相关消防设备动作以实现： ●自动启动消防泵、喷淋泵等水系统灭火设备 ●联动火灾隔断手段如关闭防火卷帘门和防火阀等 ●开启排烟风机、正压风机等防排烟设备 ●开启应急广播、应急照明和疏散指示系统 （2）系统设计原则 ●系统应符合中国有关法律法规，符合消防管理条例和标准。 ●遵照安全第一、预防为主的原则，火灾自动报警系统应格保证设备可靠性和系统可靠性，避免 误报。 ●系统应具有先进性和适用性：系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平，且在安装调试、 软件编程和操作使用各面均简便易行，并适合建筑特点，达到最佳的性能价格比。 ●在系统设计时应明确与建筑设备监控系统、安防系统之间的接口界面，且系统的各项技术规均 符合相应要求。 ●在设计火灾自动报警系统时应预留该系统与综合信息共享管理系统之间信息数据交换接口，系 统的各项技术规均符合相应要求。 ●在系统设计时应尽量优化设备配置，考虑了整个建筑全系统的统筹配置，避免设备的重复购置 和管线的混乱局面。 在系统设计时应保留足够的冗余度：探测点与控制点的容量上及回路卡的设置上均应保留不少于20％的扩展余地。报警系统施工主要程序：
《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计 一、课程设计任务 传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。 本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。 二、课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数； 四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。 五、课程设计报告要求 报告中提供如下内容：
电子技术课程设计 题目: 简易数字温度采集系统设计 学生姓名 专业 班级 指导教师 成绩 工程技术学院 2015 年12 月
*1、前言 最近的几十年来，随着半导体技术、集成电路（IC）和微处理器技术的发展，电子技术得到了的迅猛发展，数字电路应用广泛，电子技术深入各个领域。通过这一电子技术课程设计来让我们熟悉理论知识与实践相结合的综合训练，从而达到对我们运用能力进行检查和综合素质的培养。 *1.1课程设计要求与目的 1.1.1基本设计要求与原则 本次课程设计的所选题目是简易温度数字采集系统设计。该系统的电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。此温度采集系统可以测量得温度范围—55~+125℃并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。 整个课程设计以先设计，再仿真，最后进行实物焊接与调试的步骤进行。 基本要求： 1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 3、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 基本原则： 1，小组团队设计不能从网上下载，自己动手编排电路，流程图，编写程序。 2，电路图必须采用PROTEL软件绘制，用multisim或者proteus软件仿真，并提交程序及结果、课程论文电子版。 1.1.2设计的基本目的
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 1 总则 1.0.1 为了合理设计火灾自动报警系统，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业与民用建筑内设置的火灾自动报警系统，不适用于生产和贮存火药、炸药、弹药、火工品等场所设置的火灾自动报警系统。 1.0.3 火灾自动报警系统的设计，必须遵循国家有关方针、政策，针对保护对象的特点，做到安全适用、技术先进、经济合理。 1.0.4 火灾自动报警系统的设计，除执行本规范外，尚应符合现行的有关强制性国家标准、规范的规定。 2 术语 2.0.1 报警区域Alarm Zone 将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的单元。 2.0.2 探测区域Detection Zone 将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。 2.0.3 保护面积Monitoring Area 一只火灾探测器能有效探测的面积 2.0.4 安装间距Spacing 两个相邻火灾探测器中心之间的水平距离。 2.0.5 保护半径Monitoring Radius 一只火灾探测器能有效探测的单向最大水平距离。 2.0.6 区域报警系统Local Alarm System 由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统。 2.0.7 集中报警系统Remote Alarm System 由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。
2.0.8 控制中心报警系统Control Center Alarm System 由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统。 3 系统保护对象分级及火灾探测器设置部位 3.1系统保护对象分级 3.1.1 火灾自动报警系统的保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级，并宜符合表3.1.1的规定。 注1：一类建筑、二类建筑的划分，应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045的规定；工业厂房、仓库的火灾危险性分类，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16的规定。 注2：本表未列出的建筑的等级可按同类建筑的类比原则确定。 3.2 火灾探测器设置部位 3.2.1 火灾探测器的设置部位应与保护对象的等级相适应。 3.2.2 火灾探测器的设置，应符合国家现行有关标准、规范的规定，具体部位可按本规范建议性附录D采用。 4 报警区域和探测区域的划分 4.1 报警区域的划分 4.1.1 报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成。 4.2 探测区域的划分 4.2.1 探测区域的划分应符合下列规定： 4.2.1.1 探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500m2；从主要人口能看清其内部，且面积不超过1000m2的房间，也可划为一个探测区域。 4.2.1.2 红外光束线型感烟火灾探测器的探测区域长度不宜超过100m，缆式感温火灾探测器的探测区域的长度不宜超过200m；空气管差温火灾探测器的探测区域长度宜在20~100m之间。 4.2.2 符合下列条件之一的二级保护对象，可将几个房间划为一个探测区域。
火灾自动报警系统的设计及其重要性 火灾自动报警系统探测火灾隐患，肩负安全防范重任，是智能建筑中建筑设备自动化系统（CBS）的重要组成部分。智能建筑中的火灾自动报警系统设计首先必须符合GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的要求，同时也要适应智能建筑的特点，合理选配产品，做到安全适用、技术先进、经济合理。 火灾自动报警系统一般分三种形式设计：区域火灾自动报警系统，集中火灾自动报警系统和控制中心报警系统。就智能建筑的基本特点，控制中心报警系统是最适用的方式。 智能建筑中中火灾自动报警系统的设计要点是：根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型；根据所需防护面积部位；按照火灾探测器的总数和其他报警装置（如手报）数量确定火灾报警控制器的总容量；按划分的报警区域设置区域报警控制器；根据消防设备确定联动控制方式；按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系；最后还要考虑火灾自动报警系统与智能建筑“3AS”（建设设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统）的适应性。 1 火灾探测器的设计选配 火灾探测器是火灾自动报警系统对象分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器，按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参
数进行控制，如点型离子感、点型紫光火焰火灾探测器、点型感温火灾探测器等，线型火灾探测器则可以对警戒范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测，如红外光束线型火灾探测器，激光线型火灾探测器，缆式线型感温火灾探测器等. 智能建筑中应以感烟火灾探测器选用为主，个别不宜选用感烟火灾探测器的场所，应该选用感温火灾探测器。 探测区域探测器设置要点 标准规定：火灾探测区域一般以独立的房间划分探测区域内的每个房间内至少应设置一只探测器。在敞开或封闭的楼梯间、消防电梯前室、走道、坡道、管道井、闷顶、夹层等场所都应单独划分的探测区域，设置相应探测器、内部空间开阔且门口有灯光显示装置的大面积房间可划分一个的探测区域，但其最大面积不能超过1000m2。探测器的设置一般按保护面积确定，每只探测器保护面积和保护半径确定，要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度三个主要因素的影响，但在有梁的顶棚上设置探测器时必须考虑到梁突出顶棚影响 另外，在设置火灾探测器时，还要考虑智能建筑内部走道宽度、至端墙的距离、至墙壁梁边距离、空调通风口距离以及房间隔情况等的影响。 探测器总数确定 首先确定一个探测区域所需设置的探测器数量，其计算公式为： N=S÷KA 式中：N—探测器数量（只），取整数；
目录 一、设计任务与设计要求 (1) 二、设计原理 (1) 2.1 主要硬件介绍 (1) 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1) 2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3) 2.2 系统原理结构 (3) 三、设计方案 (4) 3.1 硬件部分 (4) 3.1.1 温度测量模块 (4) 3.1.2 LED数码管显示模块 (4) 3.1.3 按键模块 (5) 3.1.4 系统整体结构仿真图 (5) 3.2 软件部分 (5) 3.2.1DS18B20传感器程序 (5) 3.2.2键盘读取及确认程序 (7) 3.2.3DS18B20操作流程图 (8) 四、调试与性能分析 (9) 4.1 proteus仿真结果 (9) 4.2实物测试 (9) 4.2.1正常情况 (9) 4.2.2报警状态 (10) 五、心得体会 (10) 六、成品展示 (11) 七、附录部分 (12) 附件一、电路设计原理图 (12) 附件二、系统设计原始代码程序 (13)
一、设计任务与设计要求 本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集，其中以单片机AT89C51 芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。 功能要求： 添加温度报警功能，通过4个按键来设置温度的上下限值，当用DS18B20 测得的温度不在所设置的温度范围内，蜂鸣器开始鸣报。 二、设计原理 2.1 主要硬件介绍 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量，拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信，单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线（和地）。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃，而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源）而不需要一个额外的外部电源。 DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线（1—wire）协议使得总线通信只需要一根控制线，控制线需要一个较小的上拉电阻，因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总线上的（DS18B20 是这种情况）。在这种总线系统中，微控制器（主器件）识别和寻址挂接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号，因此挂接到总线上的器件在理论上是不受限制的，单总线（1-wire）协议包括指令的详细解释和“时隙”。这个数据表包含在单总线系统（1-WIRE BUS SYSTEM）部分。DS18B20 的另外一个特征是能够在没有外部供电的情况下工作。当总线为高的时候，电源有上拉电阻通过DQ 引脚提供，高总线信号给内部电容（Cpp）充电，这就使得总线为的时候给器件提供电源，这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关，作为一种选择，DS8B20 也可以采用引脚VDD 通过外部电源给器件供电。 DS18B20 引脚定义： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 图2.1.1 DS18B20 引脚排列图
火灾自动报警系统设计规范解读
《火灾自动报警系统设计规范.GB50116- 》解读 GB50116- 《火灾自动报警系统设计规范》与GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的区别做了整理，列出了新规范在以往的基础上新增的内容，以方便大家对GB50116- 与GB50116-98之间做出清晰区分。 一、目录 1、增加住宅建筑火灾自动报警系统、可燃气体探测报警系统、电气火灾监控系统相关设计规定。 2、增加道路隧道、油罐区、电缆隧道以及高度大于12米的空间场所火灾自动报警系统相关设计规定。 3、取消第3章系统保护对象分级及火灾探测器设置部位。 4、将原第4章（报警区域和探测区域的划分）、第5章（系统设计）与第6章（消防控制室和消防联动控制）内容合并为新的第3章（系统设计）。 5、增加区域显示器、模块、图形显示装置、火灾报警传输设备或用户信息传输装置等设备设置规定。 二、术语 不再引入区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统的定义；增加火灾自动报警系统、联动控制信号、联动反馈信号、联动触发信号的定义。 三、基本规定
①3.1一般规定 1、增加火灾自动报警系统使用场所规定：3.1.1火灾自动报警系统可用于人员居住和经常有人滞留的场所、存放重要物资或燃烧后产生严重污染需要及时报警的场所。 2、增加系统中各类设备之间接口通讯协议的强制性规定：3.1.4系统中各类设备之间的接口和通讯协议的兼容性应满足国家有关标准的要求。 3、增加火灾报警控制器地址总数、单回路设备总数、回路设备余量；模块总数、联动回路中设备总数、联动回路设备余量的详细规定。 4、增加隔离器设计相关规定。 5、规定超过100米的建筑中跨避难层应设置独立的火灾报警控制器。 6、规定水泵控制柜、风机控制柜等消防电气控制装置不应采用变频启动方式。 7、规定地铁列车上设置的火灾自动报警系统，应能经过无线网络等方式将列车上发生火灾的部位信息传输给消防控制室。 ②3.2系统形式的选择和设计要求 1、系统形式的选择改为按照报警和联动要求进行选择，原规定中按照系统对象保护等级进行选择（特级、一级、二级）。 2、将图形显示装置和区域显示器设置规定添加至不同形式的火灾自动报警系统中。
摘要 在仓库设置火灾自动报警及灭火系统，这样在火灾初期可得到报警信号并能采取措施，从而防止火灾蔓延将火灾损失降到最小。本文重点讲述了火灾自动报警控制系统的设计概况，系统的构成等方面做了介绍，根据控制要求，对控制系统的分析给出I/O列表、控制梯形图以及程序的调试，并给出了调试过程和控制系统逻辑控制部分的方法。 关键词：火灾PLC 自动报警灭火系统
Abstract In the warehouse set up automatic fire alarm and fire extinguishing system, which can receive the alarm signals and can take measures in the initial stage of a fire,in order to prevent the spread of fire the fire damage to minimun. This paper focuses on the design of fire automatic alarm control system,system structure are introduced,according to the control requirements,debugging and analysis of control systems to I/O list,control of ladder diagram and the program,and presents the debug method of logic control part of the process and control system.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 KEY WORD:The fire PLC Automatic fire alarm and fire fighting system
摘要 本论文是针对龙华里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计，对高层建筑的火灾报警及联动控制系统的一些学习心得。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。 关键词：火灾自动报警；联动控制；火灾探测器；高层建筑
ABSTRACT This thesis is just for the Automatic Fire Alarming System of The Building of rebuild of Long hua li he shun yuan. Along with the quick economic development of our country and continuous increasing of the people’s life level, the city is increasingly nervous with the ground, urging the buildings just develop in the direction of high and density. The architectural characteristics of high buildings decides the risk of fire and the importance of the automatic fire alarming system. A set of integrity automatic fire alarming system is the beneficial guarantee of the people’s life and property when a high building fire occurs and it’s the key of if people can discover the fire quickly and accurately to put it out at the embryotic place of the appearance of fire. The project design for fire protection that mainly was consisted autoalarm of fire and fire control link the system. Add to designing the code temperature sensing detector that includes in these two major systems, the sense cigarette detector of the code , urgent alarm call of fire , address type alarm button , warning indicator lamp , manual alarm button , for instance: Rivers indicator,overhaul valve of monitoring signal, fire prevention rolling screen door etc. Keywords : Automatic fire alarming system; detection devices of automatic fire alarming system; risk; high buildings
目录 1 概述 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2 设计思想及基本功能 (2) 2 总体方案设计 (3) 2.1 方案选取 (3) 2.2 系统框图 (5) 2.3 总体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 3.1 电源电路设计 (6) 3.2 晶振电路 (7) 3.3 复位电路 (7) 3.4 矩阵键盘电路 (8) 3.5 温度检测电路 (9) 3.6 液晶显示电路 (10) 3.7 蜂鸣器报警电路 (11) 4 系统软件设计 (12) 4.1 主程序软件设计 (12) 4.2 键盘扫描程序设计 (14) 4.3 温度上下限设定程序设计 (15) 4.4 延时程序设计 (16) 5系统调试 (16) 6总结 (18) 参考文献 (18) 附录1 系统原理图 (19) 附录2 程序清单 (20)
1 概述 1.1 研究背景 温度作为一种最基本的环境参数，和人们的安全、生活，工农业生产有着紧密的联系，因此在某些场合对温度进行检测，并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要，对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。 单片机作为一种微控制器，由于具有体积小，质量轻，功耗低，价格便宜，可靠性高，功能强大等特点，已经进入人们生活，工业生产的各个领域，现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。在智能仪表领域，由于单片机的上述优点，用单片机作为控制平台，结合不同类型的传感器，可以很容易地对温度，湿度，流量等物理量进行检测。 针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求，本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器，它可以通过键盘对温度进行上下限设置，用液晶进行温度显示，并且在超出温度设定范围后发声报警。本设计也具有一定的扩展性，例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器，扩展为火灾报警器。 1.2 设计思想及基本功能 本课题对温度报警器进行设计时，在满足温度检测和报警功能的基础上，为了增加其应用的灵活性，采用了矩阵键盘电路，从而可以对温度报警范围进行设定，以适应对温度有检测需求的不同应用场合。为了增加人机交互性，采用了功耗低的字符型液晶显示汉字和温度。 该温度报警器具有以下基本功能： （1）手动设定温度范围：该功能使用户可以根据不同场合设定温度报警范围，增强了该设计的应用性。 （2）温度采集：采用了数字温度传感器对现场温度在-55℃到+125℃范围内的应用场合进行温度采集。 （3）液晶显示：通过常用的液晶模块对当前温度传感器采集的温度进行显示。 （4）蜂鸣器报警：当温度传感器采集的温度不在设定范围内时，使蜂鸣器发
目录 第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
第1章设计意义及要求 1.1 设计意义 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。所以，本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602，液晶显示温湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据（包括温度、湿度光线、压力等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求 本系统设计采用温度和湿度作为采集对象，是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统，用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。
解读火灾自动报警系统 设计规范 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
解读GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》 对GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》与GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的区别做了整理，列出了新规范在以往的基础上新增的内容，以方便大家对GB50116-2013与GB50116-98之间做出清晰区分。 一、目录 1、增加住宅建筑火灾自动报警系统、可燃气体探测报警系统、电气火灾监控系统相关设计规定。 2、增加道路隧道、油罐区、电缆隧道以及高度大于12米的空间场所火灾自动报警系统相关设计规定。 3、取消第3章系统保护对象分级及火灾探测器设置部位。 4、将原第4章（报警区域和探测区域的划分）、第5章（系统设计）与第6章（消防控制室和消防联动控制）内容合并为新的第3章（系统设计）。 5、增加区域显示器、模块、图形显示装置、火灾报警传输设备或用户信息传输装置等设备设置规定。 二、术语 不再引入区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统的定义；增加火灾自动报警系统、联动控制信号、联动反馈信号、联动触发信号的定义。 三、基本规定
①3.1一般规定 1、增加火灾自动报警系统使用场所规定：3.1.1火灾自动报警系统可用于人员居住和经常有人滞留的场所、存放重要物资或燃烧后产生严重污染需要及时报警的场所。 2、增加系统中各类设备之间接口通讯协议的强制性规定：3.1.4系统中各类设备之间的接口和通讯协议的兼容性应满足国家有关标准的要求。 3、增加火灾报警控制器地址总数、单回路设备总数、回路设备余量；模块总数、联动回路中设备总数、联动回路设备余量的详细规定。 4、增加隔离器设计相关规定。 5、规定超过100米的建筑中跨避难层应设置独立的火灾报警控制器。 6、规定水泵控制柜、风机控制柜等消防电气控制装置不应采用变频启动方式。 7、规定地铁列车上设置的火灾自动报警系统，应能通过无线网络等方式将列车上发生火灾的部位信息传输给消防控制室。 ②3.2系统形式的选择和设计要求 1、系统形式的选择改为按照报警和联动要求进行选择，原规定中按照系统对象保护等级进行选择（特级、一级、二级）。