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基于嵌入式系统的智能家居控制系统设计一、引言随着信息技术的发展，智能家居成为了现代家庭的一个重要组成部分。
通过智能家居系统，可以实现家居电器的自动化、远程控制、人机交互等功能，提高居住舒适度和生活便利度。
基于嵌入式系统的智能家居控制系统具有可依靠性、扩展性和可移植性强等优点，成为当前智能家居领域的主流技术。
本文将围绕基于嵌入式系统的智能家居控制系统设计展开研究。
二、四个关键模块的介绍1.传感器模块传感器模块是智能家居控制系统中实现物品智能感知的重要组成部分。
传感器模块一般包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、人体红外传感器、烟雾传感器等多种传感器，具有获取环境信息的能力。
传感器模块的信号采集和处理是整个智能家居控制系统的基础。
2.通信模块通信模块是智能家居控制系统中负责实现设备之间信息传递的重要组成部分。
通信模块一般采用WiFi、蓝牙、ZigBee等通信技术，可以实现设备之间的互联互通。
通过通信模块，可以实现智能家居系统的集中控制、远程控制和状态监测等功能。
3.控制模块控制模块是智能家居控制系统中实现设备控制的重要组成部分。
控制模块一般采用单片机、PLC、DSP等嵌入式处理器，实现对家居设备的控制。
控制模块可以实现对设备的远程控制和定时控制。
通过智能算法，可以根据不同的需求，对设备进行复杂的控制和调节。
4.应用模块应用模块是智能家居控制系统中用户界面的重要组成部分。
应用模块一般包括移动终端应用程序、Web应用程序、桌面应用程序等多种应用形式，提供直观的操作界面和友好的用户体验。
应用模块可以实现远程遥控、定时控制等功能，实现对智能家居系统的便捷管理。
三、系统设计基于嵌入式系统的智能家居控制系统一般包括传感器模块、控制模块、通信模块和应用模块四个关键模块，各关键模块的功能、特点已在前面进行了详细介绍。
在系统设计过程中，可以采用以下步骤：1.确定需求根据用户的需求，确定需要实现的功能和特点。
针对不同的需求，可以选用不同的传感器、通信技术和控制算法，实现个性化的智能家居控制系统。
智能家居控制系统设计章节一：引言智能家居是指利用先进的科技手段和网络技术，将各种家庭设备和系统连接起来，实现集中控制和自动化管理的一种生活方式。
智能家居控制系统是实现智能家居的核心，它通过整合各种家居设备和传感器，提供智能化的控制和管理功能。
本文将讨论智能家居控制系统的设计。
章节二：智能家居控制系统的组成智能家居控制系统主要由以下几个部分组成：1. 中央控制器：中央控制器是智能家居控制系统的核心，它负责接收和处理各种传感器和设备的信号，并控制各个设备的运行。
中央控制器可以是一台专用的智能家居主机，也可以是一个应用程序在智能手机或平板电脑上运行。
2. 传感器：传感器是智能家居控制系统的感知器官，它负责感知家庭环境的各种参数，如温度、湿度、光照等。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
3. 执行器：执行器是智能家居控制系统的执行器官，它负责根据中央控制器的指令，控制各种设备的运行。
常见的执行器包括电灯开关、窗帘控制器、空调控制器等。
4. 通信网络：通信网络是智能家居控制系统的神经系统，它负责传输信号和数据。
通信网络可以是有线网络，如以太网或电力线通信，也可以是无线网络，如Wi-Fi或Zigbee。
5. 用户界面：用户界面是智能家居控制系统与用户进行交互的界面，它可以是一个触摸屏，也可以是一个语音识别系统。
用户界面可以提供控制设备、查看设备状态、设置定时任务等功能。
章节三：智能家居控制系统的工作原理智能家居控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 数据采集：传感器感知家庭环境的各种参数，并将数据传输给中央控制器。
2. 数据处理：中央控制器接收传感器数据，并根据预设的规则和算法进行数据处理。
例如，如果温度超过一定阈值，则打开空调。
3. 控制执行：中央控制器根据处理结果，发送指令给执行器，控制各种设备的运行。
执行器根据指令的要求，控制设备的开关、调节设备的参数等。
4. 用户交互：用户可以通过用户界面与智能家居控制系统进行交互，设置定时任务、控制设备、查看设备状态等。
智能家居设备远程视频监控系统的设计与实现研究智能家居设备的普及和发展使得人们的生活变得更加便捷和安全。
其中，远程视频监控系统是智能家居设备中的重要组成部分，可以实时监控家庭环境，为用户提供安全保障和便利。
本文将介绍智能家居设备远程视频监控系统的设计和实现，并探讨其在家庭安全中的应用。
一、系统设计智能家居设备远程视频监控系统的设计需要考虑以下几个方面：摄像头选择、视频传输、远程访问和安全保障。
1. 摄像头选择在智能家居设备远程视频监控系统中，摄像头的选择起到关键作用。
应选择高清晰度、广角、夜视等功能齐全的摄像头，以保证监控画面的清晰度和覆盖范围。
2. 视频传输视频传输是远程监控系统中的核心部分。
传统的有线连接和局域网连接是常见的视频传输方式，而无线连接则是目前较为流行的方式。
传输过程中，需要考虑视频传输的稳定性和实时性，以及带宽的占用情况。
3. 远程访问远程访问是智能家居设备远程视频监控系统的重要功能之一。
用户需要能够通过手机、平板或电脑等终端设备实时查看监控画面。
为实现远程访问，可以通过云存储和云服务实现视频数据的存储和传输，同时使用合适的应用程序或网页界面提供用户友好的操作界面。
4. 安全保障安全保障是智能家居设备远程视频监控系统设计中不可忽视的因素。
系统应具备防止黑客入侵、数据加密和权限控制等安全机制，以保证用户隐私和数据的安全性。
二、系统实现智能家居设备远程视频监控系统的实现需要结合硬件和软件技术，并进行系统集成和测试。
1. 硬件实现硬件实现包括选择和配置摄像头、视频传输设备以及各种传感器等。
选择合适的硬件设备对系统的稳定性和效果有着重要影响。
在硬件配置时，需考虑设备之间的适配和兼容性，并做好相应的电路连接和供电工作。
2. 软件实现软件实现主要包括系统程序的编写和功能的实现。
系统程序需要具备视频采集、图像处理、数据传输和远程访问等功能。
采用合适的编程语言和开发平台，充分利用图像处理算法和网络通信技术，以实现系统的各项功能。
基于人工智能的智能家居安防系统设计与实现智能家居技术的快速发展为我们带来了许多便利，如智能音箱、智能家居安防系统等。
其中，智能家居安防系统是人工智能技术的重要应用之一，它能够通过机器学习和深度学习等技术，构建出更为智能化的管理、辅助、识别和预警机制，为我们提供更安全、舒适的家居环境。
一、智能家居安防系统的构成智能家居安防系统一般由智能摄像头、智能门锁、传感器及中控服务器等组成，其中智能摄像头与智能门锁作为核心设备，可以实现室内、室外实时监控和门禁控制。
1.智能摄像头：智能摄像头在智能家居安防系统中发挥至关重要的作用，它通过获取室内室外图像，对家庭环境和人群进行监测，为家庭安全提供及时警报。
此外，智能摄像头还可以通过人脸识别、物品检测等技术，为我们提供更多的信息。
2.智能门锁：智能门锁是智能家庭安防系统的另一种核心设备，它通过人脸识别、指纹识别、密码输入等方式控制门锁的开启和关闭，从而确保家庭门禁的安全。
3.传感器：传感器可以分为门窗传感器、烟雾传感器、水浸传感器、人体红外传感器等，它们通过检测环境信号的变化，如门窗是否被打开、烟雾是否过多等，提醒我们对家庭环境进行安全管理。
4.中控服务器：中控服务器是智能家居安防系统的数据处理中心，它通过网络连接各个智能设备，构建出一个集成的智能管理平台，为家庭安全提供保障。
二、智能家居安防系统的实现实现智能家居安防系统需要进行以下几个步骤：1.设备的选择：根据个人需求和家庭环境选择适合的智能设备，如智能摄像头、智能门锁、传感器等。
2.网络的部署：智能家居安防系统的各个设备需要通过网络连接管理平台，因此需要进行网络部署。
3.平台的搭建：智能家居安防系统需要一个集成的数据处理平台，可以选择现有的平台，如小米、华为等，或自行搭建管理平台。
4.设备的配置：将智能设备配置到管理平台的对应节点上，完成设备管理和控制。
5.平台的优化：对平台进行优化，提高设备联动、预警信息处理等功能。
智能家居控制系统的设计原理和应用场景随着智能技术的发展，智能家居作为一种新兴的生活方式已经引起了越来越多人的关注。
通过智能家居控制系统，人们可以实现对家居设备的远程监测和智能化控制，提高居家生活的便捷性、安全性和舒适度。
本文将探讨智能家居控制系统的设计原理和应用场景。
一、智能家居控制系统的设计原理智能家居控制系统是一个包括传感器、执行器和控制器等多个组件的系统，其控制流程包括感应器发出控制信号、控制器接收信号并进行处理、执行器执行指令等多个步骤。
1. 传感器传感器是智能家居控制系统中最核心的组件之一。
它可以感知居家环境的各种信息，包括室内温度、湿度、气压等数据。
传感器还可以感知人体的运动、产生声音等行为，通过获取这些信息，智能家居控制系统可以根据用户的需求对家居设备进行自动控制。
2. 执行器执行器是智能家居控制系统中的另一个重要组件，它可以根据控制信号来控制家居设备的开关状态。
执行器可以通过电磁控制、机械控制等方式对家居设备进行控制。
例如，智能家居控制系统可以通过执行器控制灯的开关状态、窗帘的升降状态等。
3. 控制器控制器是智能家居控制系统的中枢组件，它负责接收传感器发送的监测数据，并对数据进行处理，生成控制信号，最后通过执行器控制家居设备的开关状态。
控制器还可以根据用户设定的规则和要求对家居设备进行自动化控制，提高居家生活的便利性和舒适度。
二、智能家居控制系统的应用场景1. 家庭安防智能家居控制系统可以通过感应器对家居环境进行监测，并通过执行器控制门锁、监控摄像头等设备的开关状态，实现家庭安防的自动化控制。
例如，当系统检测到有人进入家门范围内时，系统可以通过执行器自动开启门锁，当人离开后，自动关闭门锁，提高家庭安全度。
2. 舒适化智能家居控制系统可以通过感应器对环境温度、湿度等数据进行监测，并通过执行器控制空调、加湿器等设备的开关状态，实现室内舒适度的自动化控制。
例如，当系统检测到室内温度过高时，自动启动空调降温，当检测到湿度不足时，自动开启加湿器，提高居家舒适度。
基于STM32智能鱼缸监控系统的设计一、本文概述随着物联网技术的飞速发展，智能家居成为了一个备受关注的新兴领域。
作为智能家居的重要组成部分，智能鱼缸监控系统的设计与实现不仅为鱼类的养殖提供了更为便捷和高效的管理方式，同时也为家庭用户带来了更为丰富和多样的观赏体验。
本文旨在介绍一种基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计，通过综合运用传感器技术、嵌入式系统、网络通信等技术手段，实现对鱼缸水质、温度、光照等关键环境参数的实时监控与智能调控，以提高鱼类的养殖质量和生活环境，同时为用户带来更为智能和舒适的观赏体验。
本文将从系统的硬件设计、软件编程、网络通信、用户界面等多个方面进行深入探讨，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两大部分。
在硬件设计方面，系统以STM32微控制器为核心，通过外设接口与各种传感器和执行器相连。
传感器部分包括水温传感器、水质传感器（如pH值、溶解氧含量等）以及水位传感器，用于实时获取鱼缸内的环境参数。
执行器部分则包括水泵、加热棒、过滤器以及灯光等，用于根据环境参数的变化自动调整鱼缸内的环境条件。
系统还设计了人机交互模块，如液晶显示屏和触摸按键，方便用户查看鱼缸状态并进行手动控制。
同时，系统还预留了网络接口，以便将来实现远程监控和控制。
在软件设计方面，系统采用模块化编程思想，将各个功能模块独立出来，提高代码的可读性和可维护性。
主程序负责整个系统的初始化、任务调度以及异常处理等工作。
各个功能模块则根据任务需求进行相应的操作，如传感器数据采集、数据处理与分析、执行器控制等。
为了保证系统的实时性和稳定性，软件设计中还采用了中断服务程序来处理一些紧急任务，如水温过高或过低的报警处理等。
总体而言，基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计旨在实现鱼缸环境的智能化监控和自动化管理，提高用户的使用体验并保障鱼类的健康生长。
智能家居中的智能控制系统设计与实现一、引言在现代科技的不断发展下，人们的生活变得越来越方便和舒适。
其中，智能家居作为融合信息技术和家庭生活的产物，成为了人们追求高品质生活的一种方式。
智能家居通过智能控制系统，将各种设备和家居设施互联互通，实现了自动化的管理和控制。
本文将深入探讨智能家居中的智能控制系统设计和实现。
二、智能控制系统的概述智能控制系统是实现智能家居功能的基础，其核心在于数据的采集、处理和控制。
智能控制系统通过传感器、执行器、通信模块和控制算法等组成，实现家居设备之间的信息交互和智能化控制。
三、智能控制系统的设计与实现1. 传感器的选择和布置传感器是智能控制系统中的重要组成部分。
在智能家居中，常用的传感器有温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
选择合适的传感器，并根据不同房间和设备的需求进行布置，能够实时获取环境数据，为后续的控制提供基础。
2. 数据采集与处理智能控制系统通过传感器采集到的数据，需要进行处理和分析，以获取有用的信息。
数据采集和处理可以通过嵌入式系统进行，也可以通过云计算进行。
嵌入式系统可以将数据进行实时处理和分析，而云计算则可以将数据上传到云平台，实现更全面的数据处理和存储。
3. 控制算法与模型建立智能控制系统的核心在于控制算法的设计和模型的建立。
控制算法可以根据不同设备和环境的特点进行设计，例如PID算法、模糊控制算法等。
而模型建立则是根据传感器采集到的数据，建立起设备和环境之间的关系模型，为控制提供依据。
4. 执行器的控制与管理执行器是智能控制系统中负责控制家居设备的组件。
通过智能控制系统，可以实现对设备的远程控制和管理。
例如，可以通过手机App对灯光、空调等设备进行控制，或者设定定时任务，实现自动化的控制。
5. 智能家居系统的集成和优化智能家居系统由多个智能控制系统组成，需要进行整体的集成和优化。
集成包括对各个智能控制系统进行协调和连接，确保数据的传输和控制的顺利进行。
传感与检测系统作业实验报告一、课题以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。
利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾(烟雾)的检测（检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成）。
各检测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。
二、设计目的1、掌握温度、气敏、光电开关等传感器检测系统的原理；2、掌握智能家居检测系统的设计方法；3、掌握智能家居检测系统的性能指标和调试方法。
三、设计任务及要求1、任务：设计一个温度检测系统，一个烟雾检测系统，一个红外检测系统；2、要求：（1）温度传感器输出温度由7SEG-MPX4-CA显示，当检测温度值大于设定值时系统自动报警；（2）气敏传感器检测到煤气浓度大于设定值时系统自动报警；（3）光电开关利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的，即检测外人闯入。
四、设计原理1、设计总体方案据分析，可确定需设计系统的电路原理框图如图所示：智能家居系统原理框图2、各部分功能Ⅰ. 家居温度检测（1）DS 18B20简介（2）利用DS-18B20数字温度传感器，对室内温度进行检测。
该传感器独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V 至 5.5V无需备用电源测量温度范围为-55℃至+125℃ 。
华氏相当于是-67℉到257℉-10℃至+85℃范围内精度为±0.5℃。
（3）测量原理:DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
基于物联网技术的智能家居系统设计与实现智能家居系统是一种利用物联网技术连接家庭各种设备和系统，实现智能化控制和管理的系统。
基于物联网技术的智能家居系统设计与实现可以有效提升家庭生活的便利性、舒适性和安全性。
以下是关于智能家居系统设计与实现的详细内容。
一、智能家居系统设计原理和架构1. 原理：智能家居系统通过传感器采集环境数据，经过传输和处理后，控制器根据预设的规则和用户需求，调节设备状态，实现对家庭设备和系统的智能化控制。
2. 架构：智能家居系统的主要组成部分包括传感层、传输层、处理层和应用层。
传感层负责采集数据，传输层将数据传输到处理层，处理层进行数据处理和决策，应用层负责用户界面和设备控制。
二、智能家居系统的主要功能1. 环境感知与控制：通过温湿度传感器、光感传感器等感知环境信息，并自动调节空调、照明等设备，提高生活舒适度和节能效果。
2. 安防监控与报警：利用摄像头、烟雾传感器、门磁传感器等实现对家庭安全的监控和报警功能，及时发现异常情况并提示用户。
3. 能源管理：通过智能电表和电器控制器实现对家庭电力消耗的实时监测和控制，优化能源使用，降低能源浪费。
4. 远程操控与监控：用户可以通过智能手机、平板电脑等远程设备，实时操控和监控家庭设备，随时随地享受智能生活。
5. 健康监测与辅助：智能家居系统可以集成健康监测设备，如心率监测器、血压计等，为用户提供健康状况的实时监测和辅助。
三、智能家居系统的实现技术和关键问题1. 通信技术：智能家居系统中各设备之间需要通过无线通信或有线通信进行数据传输，常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
2. 数据处理和决策算法：传感器采集到的数据需要经过处理和分析，通过合适的算法进行决策，实现智能化控制。
3. 设备互联与集成：不同厂商的智能设备可能使用不同的协议和接口，需要进行设备互联和集成，确保系统的兼容性和可扩展性。
4. 安全与隐私保护：智能家居系统涉及到用户的个人信息和家庭安全，需要采取合适的安全措施，防止数据泄露和系统被黑客攻击。
基于单片机的智能家居安防系统方案设计智能家居安防系统是通过单片机控制、传感器感知和网络通信的方式，来实现对家居环境的监测和安全管理的系统。
下面是一个基于单片机的智能家居安防系统的方案设计。
系统的硬件组成：1. 单片机控制器：选择适合的单片机控制器，如Arduino、Raspberry Pi等，用来控制系统的各个模块。
2.传感器：包括温湿度传感器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器等，用于监测家居环境的温度、湿度、烟雾、气体等情况。
3.报警器：用于在检测到异常时发出声音或光线信号，提醒用户注意。
4.监控摄像头：用于实时监控家居环境，可将监控画面传输到用户的手机或电脑上。
5.电子锁：用于控制家居的门锁，可以通过手机或密码进行开锁操作。
6.无线通信模块：用于与用户的手机或电脑进行通信，从而实现远程控制和操作。
系统的软件设计：1.单片机控制程序：通过单片机的编程，实现对传感器的数据读取和报警器、电子锁、摄像头等设备的控制。
2.数据处理和分析程序：对传感器采集到的数据进行处理和分析，检测是否存在异常情况，并触发相应的报警信号。
3.远程通信程序：通过无线通信模块与用户的手机或电脑进行通信，实现远程监控和控制。
系统的工作流程：1.系统启动后，单片机开始读取传感器数据，并发送给数据处理和分析程序进行处理和分析。
2.数据处理和分析程序根据预设的安全规则，检测传感器数据是否存在异常情况。
3.如果发现异常情况，比如温度过高、湿度过低、烟雾、气体泄漏等，则触发相应的报警信号，同时将报警信息发送给用户的手机或电脑。
4.用户收到报警信息后，可以通过手机或电脑远程查看摄像头的监控画面，了解具体情况。
5.用户可以根据具体情况，远程控制电子锁进行开锁或上锁的操作。
6.用户还可以通过手机或电脑远程操作其他智能设备，如调节家居的温度、湿度、开启灯光等。
总结：基于单片机的智能家居安防系统通过传感器感知、单片机控制和无线通信的方式，实现了对家居环境的监测和安全管理。
1 / 12 智能家居监控系统设计 设计目的： 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测。 设计要求： （1） 用Protel画出设计原理图； （2） 采用Quaters II、Maxplus II、EWB、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路中的部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果； （3） 写设计说明书。 总体设计方案：
分模块设计各个功能。 各模块设计（硬件设计、软件设计）： 一、 室内环境温度检测和报警： 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： ●由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。即利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 ●测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃ ●用液晶进行实际温度值显示 ●能够根据需要方便设定上下限报警温度 （一）、温度传感器（DS18B20）的介绍:
1、 DS18B20 简单介绍: DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20是一种新型的“一线器件”，其体2 / 12
积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、更经济。DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。温度测量范围为-55～+125 摄氏度，可编程为9位～12 位转换精度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可以在远端引入，也可以采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。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。 DS18B20 的性能特点如下： ●独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯 ●DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 ●DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 ●适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电 ●温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃ ●零待机功耗 ●可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温 ●在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快 ●用户可定义报警设置 ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件 ●测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工3 / 12
作 以上特点使DS18B20非常适用与多点、远距离温度检测系统。 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列、各种封装形式如图 4.2 所示，DQ 为数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；GND为地信号；VDD为可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。其电路图 4.3所示.。
图 4.2 外部封装形式 图4.3传感器电路图
2、 DS18B20 使用中的注意事项： DS18B20 虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： ●DS18B20 从测温结束到将温度值转换成数字量需要一定的转换时间，这是必须保证的，不然会出现转换错误的现象，使温度输出总是显示85。 ●在实际使用中发现，应使电源电压保持在5V 左右，若电源电压过低，会使所测得的温度精度降低。 4 / 12
●较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。 ●在DS18B20的有关资料中均未提及单总线上所挂DS18B20 数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS18B20，在实际应用中并非如此，当单总线上所挂DS18B20 超过8 个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 ●在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20 发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20 接触不好或断线，当程序读该DS18B20 时，将没有返回信号，程序进入死循环，这一点在进行DS18B20硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
3、 DS18B20 内部结构 图为DS1820的内部框图，它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM），用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）发生器等七部分。
DS18B20采用３脚PR－35 封装或８脚SOIC封装，其内部结构框图如图 4.4所示5 / 12
图 4.4 DS18B20内部结构框图 4、 DS18B20测温原理 DS18B20的测温原理如图2所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量.计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器 1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用，于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，6 / 12
因此读写时 序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS18B20 （发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
图（2） DS18B20测温原理图 在正常测温情况下，DS1820的测温分辨力为0.5℃，可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果：首先用DS1820提供的读暂存器指令（BEH）读出以0.5℃为分辨率的温度测量结果，然后切去测量结果中的最低有效位（LSB），得到所测实际温度的整数部分Tz，然后再用BEH指令取计数器1的计数剩余值Cs和每度计数值CD。考虑到DS1820测量温度的整数部分以0.25℃、0.75℃为进位界限的关系，实际温度Ts可用下式计算：
Ts=（Tz-0.25℃）+(CD-Cs)/CD （二）硬件设计电路：
本温度计大体分三个工作过程。首先，由DS18820温度传感器芯片测量当前的温度，并将结果送入单片机。然后，通过89C205I单片机芯片对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送入液晶显示模块屏上。 由图1可看到，本电路主要由DSl8820温度传感器芯片、89C2051单片机芯片和声光报警电路组成。其中，DSI8B20温度传感器芯片采用“一线制”与单片机相连，它独立地完成温度测量以及将温度测量结果送到单片机的工作。 7 / 12
当温度传感器检测到室内温度超过某一限定值时，发出声光报警 温度计电路设计proteus仿真图 1、温度检测电路 DS18B20与芯片连接电路如图 5.2所示：
图 5.2 DS18B20与单片机的连接 2、显示电路 8 / 12
显示电路由lcd1602和上拉电阻组成。
LCD1602简介 LCD1602是工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
管脚功能 1602采用标准的16脚接口，其中： 第1脚：VSS为电源地 第2脚：VCC接5V电源正极 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。
第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。 第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。 时序 写操作时序
