基于单片机的报警系统-毕业论文.doc

毕业设计（论文）
设计（论文）题目：基于单片机的报警系统

目录
摘要 3
1.绪论 4
1.1：课题背景 4
1.2：温度检测与及报警系统的国内外状况 4
2.系统总体设计方案 6
2.1　单片机语音温度报警系统的总体设计 6
2.2 系统的基本工作过程 6
3.单片机温度控制和语音报警系统硬件设计 7
3.1 温度控制和报警主机 7
3.2 语音电路 9
3.3 DS18B20芯片简介 10
4. 软件设计 …………………………………………………………………………14
4.1　设计思路 14
4.2 程序设计 15
5系统调试 …………………………………………………………………………18
5.1　硬件调试 18
5.2　软件调试 18
5.3 软硬联调 19
6.结 论 20
参考文献 ………………………………………………………………………………21
致谢 ……………………………………………………………………………………22
第 1 页 共 25 页
2012级北京电子科技职业学院毕业论文
摘要
温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。该系统将多个单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对各个传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过ISD1420语音电路给出语音提示及报警信号。文中给出了单根数据线上扩展多个温度传感器的设计方法,并给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。

关键词：数字温度传感器；单总线；通信协议；DS18B20AT89C2051；LED显示器；报警信号。

1.绪论
1.1：课题背景
测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。所以，测量控制技术已经被广泛应用于炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工和纺织等行业[1]。
随着单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展，其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出，所以其应用也十分广泛。单片机已经无处不在、与我们生活息息相关，并且渗透到生活的方方面面。
单片机的特点是体积较小，也就是其集成特性，其内部结构是普通计算机系统的简化，增加一些外围电路，就能够组成一个完整的小系统，单片机具有很强的可扩展性。它具有和普通计算机类似的、强大的数据处理功能，通过使用一些科学的算法，可以获得很强的数据处理能力[2]。所以单片机在工业中应用中，可以极大地提高工业设备的智能化、数据处理能力和处理效率，而且单片机无需占用很大的空间。
随着温度检测理论和技术的不断更新, 温度传感器的种类也越来越多，在微机系统中使用的传感器，必须是能够将非电量转换成电量的传感器，目前常用的有热电偶传感器、热电阻传感器和半导体集成传感器等，每种传感器根据其自身特性，都有它自己的应用领域。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S52，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
1.2：温度检测与及报警系统的国内外状况
温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。
在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，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问题。同时温度也是生活中最常见的一个物理量，也是人们很关心的一个物理量，它与我们的生活息息相关，有着十分重要的意义，在工业生产中，温度过高或过低会直接影响到产品的质量、对机械设备和控制系统中的各种元器件造成一定的损坏，严重的会影响到生产安全。在日常生活中，温度过高或过低同样会造成一些不良影响。
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

2.系统总体设计方案
2.1　单片机语音温度报警系统的总体设计
语音温度报警计电路设计总体设计方框图如图2.1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，语音电路采用ISD1420,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

单
片
机

按键输入电路

显示电路

温度控制电路

测温电路
时钟电路
复位电路
报警电路

图2.1 总体设计方框图
单元模块功能如下：
检测电路由温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。
自动报警主机的核心器件是单片机，它是整个系统的心脏，由它来接受报警信号并控制协调各功能模块的正常工作，考虑到系统的功能和经济性因素，采用的是当今流行的性价比比较高的AT89S52。
看门狗电路完成对系统电源电压的监测工作。
语音电路采用美国ISD公司的高保真录放一体化语音芯片ISD1420来完成报警时进行语音提示的预存工作，根据警情的不同进行相应的语音提示。
2.2 系统的基本工作过程
在农业应用方面虚拟仪器温室大棚温度测控系统是一种比较智能经济的方案，适于大力推广，改系统能够对大棚内的温度进行采集，然后再进行比较，通过比较对大棚内的温度是否超过温度限制进行分析，如果超过温度限制，温度报警系统将进行报警，来通知管理人员大棚内的温度超过限制，大棚内的温控系统出现故障，从而有利于农作物的生长，提高产量。

3.单片机温度控制和语音报警系统硬件设计
3.1 温度控制和报警主机
本系统主要是基于单片机实现其温度检测和报警功能，其硬件的主要设计如下：
3.1.1主控制单片机
主控单片机采用一片ATMEL AT89S52。根据题目要求，充分利用了单片机灵活控制的优点，发挥其优势功能，采用单片机控制显示信号灯，提高了系统的灵活性，设置方便。AT89S52芯片本身集成了看门狗（WDT）电路，这是为了系统更加的稳定可靠，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生这种做法对于实际上长时间运行在恶劣状况的交通灯控制系统来说是十分必要的。它可以完成自动加载复位，省去人工调整的麻烦，可以做到无人职守。
3.1.2 AT89S52特点
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。（如图3.1所示）。

图3.1 AT89S52芯片
此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
3.1.3温度检测和报警主机硬件电路设计
图3.2中的按健复位电路是上电复位加手动复位，使用比较方便，在程序跑飞时，可以手动复位，这样就不用在重起单片机电源，就可以实现复位。

图3.2 单片机主板电路
温度的检测主要依据DS18B20来采集，DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图3.3所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。本设计采用电源供电方式， P1.1口接单线总线为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管和89S52的P1.0来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10 μs。采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：
l 初始化；
l ROM操作指令；
l 存储器操作指令
我们要求的温度在一定的范围内为安全温度，我们设置的上界温度为35℃，当测量值在正常范围内时，程序控制P2.0输出低电平，音频信号不发声，当达到一定的上界或者下界时，报警电路开始工作，P2.0同时为高电平，音频发音告警，操作人员观察音频发生器是否发音，就可知道被测量器件工作是否正常。

图3.3报警电路
3.2 语音电路
本系统语音电路可录制四段提示音，同时，在电话接通后，可以将语音分段播放。根据系统的功能要求，系统选择了美国ISD公司的ISD1420芯片。
3.2.1 ISD1420芯片简述
ISD1420语音芯片是由美国ISD(Information Storage Device)公司开发的高保真、不怕断电、录放一体化的单片固态语音集成电路[8]。其片内设有时钟振荡器、128K字节E2PROM(电可编程可擦除只读存贮器)、低噪前置放大器、自动增益控制电路、反混叠滤波器、平滑滤波器、模拟转发器、差动功率放大器等高品质语音录放系统所需的全部基本功能电路。由ISD1420组成的最小应用系统仅包含：一个麦克，喇叭，几个阻容元件，两个开关和电源。
录制的信息存放在内部不挥发单元中，断点后可以长久保存。这种独特的单片解决方案使用了ISD的专利模拟存储技术。语音和音频信号不经过转换直接以原来状态存储到内部存储器，可以实现高质量的语音复制。
3.2.2 芯片引脚介绍

图3.5 ISD1420芯片引脚图
AO-A7为地址或操作模式控制端；VSSD为数字地；
VSSA为模拟地:SP＋、SP-为音频信号输出端，可以驱动8-16个扬声器；
VCCA为模拟电源；
VCCD为数字电源；
MIC为话筒输人端，可用驻极体话筒，通过电容耦合；
MICREF为话筒输人参考端，若不用应悬空；
AGC为自动增益控制端，调整芯片内部前置放大器增益，使录入信号不失真；
ANAIN,ANAOUT两端间接电容，该端用于模拟信号的直接输人、输出；
XCLK为外部时钟或接地(一般用户接地即可)；REC/为录、放音控制，低电平为录音(此时PLAYE/或PLAYL/=O)；
PLAYL/为电平放音控制(低电平有效)，放音时应该保持低电平(此时REC/=0)；
PLAYE/为边沿放音控制，下降沿开始放音(此时REC/=0)；
RECLED/为录音指示，接发光二极管，录音时亮，放音结束闪烁一下，然后熄灭。
3.2.3 芯片工作原理
ISD1420 地址输入端具有双重功能，根据地址中的 A6、A7 的电平状态决定A0～A7 的功能。如果 A6、A7 中间至少有一个低电平，则 A0～A7 输入全解释为地址位，作为起始地址用，此时地址线仅仅作为输入端口，在操作过程中不能输出内部地址信息。根据 PLAYE、PLAYL或 REC的下降沿信号，地址输入被锁定。如果 A6、A7 同为高电平时，ISD1420芯片进入模式操作方式。
3.2.4语音电路设计

图3.6语音电路
3.3 DS18B20芯片简介
3.3.1温度传感器的历史及简介
温度的测量是从金属(物质)的热胀冷缩开始。水银温度计至今仍是各种温度测量的计量标准。可是它的缺点是只能近距离观测，而且水银有毒，玻璃管易碎。代替水银的有酒精温度计和金属簧片温度计，它们虽然没有毒性，但测量精度很低，只能作为一个概略指示。不过在居民住宅中使用已可满足要求。在工业生产和实验研究中为了配合远传仪表指示，出现了许多不同的温度检测方法，常用的有电阻式、热电偶式、PN结型、辐射型、光纤式及石英谐振型等。它们都是基于温度变化引起其物理参数(如电阻值，热电势等)的变化的原理。随着大规模集成电路工艺的提高，出现了多种集成的数字化温度传感器。
3.3.2 DS18B20工作时序
根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：
1. 每一次读写之前都必须要对DS18B20进行复位；
2. 复位成功后发送一条ROM指令；
3. 最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待15～60微秒左右后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，具体工作方法如图2.5，2.6，2.7所示。
(1) 初始化时

图2.5 初始化时序

总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，主机响应应答脉冲。应答脉冲使主机知道，总线上有从机设备，且准备就绪。主机输出低电平，保持低电平时间至少480us，以产生复位脉冲。接着主机释放总线，4.7KΩ上拉电阻将总线拉高，延时15～60us，并进入接受模式，以产生低电平应答脉冲，若为低电平，再延时480us[12]。
(2) 写时序

图2.6 写时序
写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us，且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，都是以总线拉低开始。写1时序，主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。写0时序，主机输出低电平，延时60us，然后释放总线，延时2us[8]。
(3) 读时序

图2.7 读时序

总线器件仅在主机发出读时序是，才向主机传输数据，所以，在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少需要60us，且在2次独立的读时序之间至少需要1us的恢复时间。每个读时序都由主机发起，至少拉低总线1us。主机在读时序期间必须释放总线，并且在时序起始后的15us之内采样总线状态。主机输出低电平延时2us，然后主机转入输入模式延时12us，然后读取总线当前电平，然后延时50us[4]。
3.3.3 DS18B20的测温原理
每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列号，在出厂前已写入片内ROM 中。主机在进入操作程序前必须用读ROM(33H)命令将该DSl8B20的序列号读出。
程序可以先跳过ROM，启动所有DSl8B20进行温度变换，之后通过匹配ROM，再逐一地读回每个DSl8B20的温度数据。
DS18B20的测温原理如图2.8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度。图2.8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，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。

减法计数器
斜坡累加器
减到0

减法计数器

预 置

低温度系数
振 荡 器
高温度系数
振 荡 器
计数比较器
预 置
温度寄存器
减到0

图2.8 测温原理内部装置

4.软件设计
4.1　设计思路
在子程序设计中，要求系统结构清晰，尽可能地保证单入口单出口，减少与其他程序之间的耦合，但为了提高这类滞后对象的实时性指标，可以在个程序适当的部分进行揉合。例如在播放语音时，需要调用一段延时，在本程序中，利用 CPU 执行温度转换这段代码占有的时间代替这段延时。在正常执行温度转换时，同样需要调用一段延时，而本系统利用CPU 执行显示子程序占有的时间代替这段延时。总之，系统设计时要协调这种时间滞后，使系统满足实时性要求。具体软件流程图如图 4.1所示：

图4.1软件流程图
4.2 程序设计
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序等。
4.2.1 主程序
主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序流程见图7所示。

Y
发DS18B20复位命令
发跳过ROM命令
发读取温度命令
读取操作，CRC校验
9字节完？
CRC校验正？确？
移入温度暂存器
结束　
N
N
Y

初始化
调用显示子程序
1S到？
初次上电
读出温度值温度计算处理显示数据刷新
发温度转换开始命令
N
Y
N
Y

图7 主程序流程图 图8读温度流程图

4.2.2 读出温度子程序
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图8示
发DS18B20复位命令
发跳过ROM命令
发温度转换开始命令
结束

图9 温度转换流程图
4.2.3温度转化命令子程序
温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辨率时转换时间约为750ms，在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如上图，图9所示
4.2.4计算温度子程序
计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图如图10所示。
开始
温度零下?
温度值取补码置“—”标志
计算小数位温度BCD值
计算整数位温度BCD值
结束
置“+”标志
N
Y

温度数据移入显示寄存器
十位数0？
百位数0？
十位数显示符号百位数不显示
百位数显示数据（不显示符号）
结束
N
N
Y
Y

图10　计算温度流程图 　　 图11　显示数据刷新流程图
4.2.5显示数据刷新子程序
显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位。程序流程图如图11。
4.2.6 LED显示程序模块
LED显示程序就是将3AH单元的内容在两个LED显示器上显示出来。
当定时器定时为1秒，时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时间 ，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示灯的下一个时间，这样依次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值 ，重新进入循环。
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;; LED显示
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
SGL: JB F0,SGL1 ；F0位为1则转移到SGL1执行，判断F0来控制程序流程
MOV A,R0 ；把R0的内容20给了寄存器A
LCALL DY1 ；调用显示控制子程序DY1
MOV A,R1 ；把R1的内容40给了寄存器A
LCALL DY1 ；调用显示控制子程序DY1
MOV A, R0
LCALL DY1
MOV A, R1
LCALL DY1
LCALL DELAY ；调用DELAY子程序
SJMP DIAOY ；跳到标号DIAOY执行
SGL1: MOV A,R1 ；把R1的内容40给了寄存器A
LCALL DY1 ；调用显示控制子程序DY1
MOV A,R0 ；把R0的内容20给了寄存器A
LCALL DY1 ；调用显示控制子程序DY1
MOV A, R1
LCALL DY1
MOV A R0
LCALL DY1
LCALL DELAY ；调用DELAY子程序

5.系统调试
5.1　硬件调试
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
根据方案设计的要求，调试过程共分三大部分：硬件调试、软件调试和软硬联调。
单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件错误是在软件调试中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试是基础，如果硬件调试不通过，软件设计则是无从做起。
5.1.1 硬件静态的调试  
1. 排除逻辑故障  
　　这类故障往往由于设计和加工制板过程中工艺性错误所造成的。主要包括错线、开路、短路。排除的方法是首先将加工的印制板认真对照原理图，看两者是否一致。应特别注意电源系统检查，以防止电源短路和极性错误，并重点检查系统总线（地址总线、数据总线和控制总线）是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用数字万用表的短路测试功能，可以缩短排错时间。
2. 排除元器件失效  
　　造成这类错误的原因有两个：一个是元器件买来时就已坏了；另一个是由于安装错误，造成器件烧坏。可以采取检查元器件与设计要求的型号、规格和安装是否一致。在保证安装无误后，用替换方法排除错误。
3. 排除电源故障  
　　在通电前，一定要检查电源电压的幅值和极性，否则很容易造成集成块损坏。加电后检查各插件上引脚的电位，一般先检查VCC与GND之间电位，若在5V～4．8V之间属正常。若有高压，联机仿真器调试时，将会损坏仿真器等，有时会使应用系统中的集成块发热损坏。
5.1.2 系统硬件调试
电路的调试主要看接口以及连线是否正确。依次检查，直到正常工作。
5.2　软件调试
本系统的软件系统较大，全部采用汇编语言编写，除语法与逻辑差错外，当确认程序没问题时，直接下载到单片机仿真调试。采取自下到上的方法，单独调好每一个模块，最后完成一个完整的系统调试。采用proteus仿真软件模拟电路图：

5.3 软硬联调
系统做好后，进行系统的完整调试。联机仿真必须借助仿真开发装置、示波器、万用表等工具。这些工具是单片机开发的最基本工具。
　 信号线是联络80S51和外部器件的纽带，如果信号线连结错误或时序不对，那么都会造成对外围电路读写错误。51系列单片机的信号线大体分为读、写信号线、片选信号线、时钟信号线、外部程序存贮器读选通信号（PSEN）、地址锁存信号（ALE）、复位信号等几大类。这些信号大多属于脉冲信号，对于脉冲信号借助示波器（这里指通用示波器）用常规方法很难观测到，必须采取一定措施才能观测到。应该利用软件编程的方法来实现。
（1）.初始化后，开始运行。
（2）.如果运行过程中出现问题，按复位键后，重新开始。
6.结 论
MCS-52单片机，体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，即使是非电子计算机专业人员，通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量，来开发所希望的单片机应用系统。本设计的温度控制检测和报警系统，只是单片机广泛应用于各行各业中的一例。
本设计研究是基于单片机控制的温度闭环控制系统的设计，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。控制部分，提出了用DS18S20、89C51单片机及LED的硬件电路完成对水温的实时检测及显示，利用DS18S20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现对加热电阻丝的实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。
它具有微型化、低功耗、高性能、抗干拢能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理，而且每片DS18S20都有唯一的产品号并可存入其ROM中，以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18S20芯片。从DS18S20读出或写入DS18S20信息仅需要一根口线，其读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接的DS18S20供电，而无需额处电源。DS18S20能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。
参考文献
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[12] 蒋根深，张明亮，解旭辉，李圣怡. 基于 DS18B20 的数字式温度控制系统. 控制工程,2003.
[13]《电子线路综合设计》，华中科技大学出版社，谢自美著，2006。

致 谢
本设计是在我的导师牛立军的精心指导和悉心关怀下完成的，经过此次毕业设计,我即巩固了已学过的专业知识,又学到了许多新知识。通过理论和实践相结合, 使得在上学期间所学到的各方面知识得以融会贯通.在体会实际工作困难的同时，也深深的体会到实践与理论的差距.设计中，既要全面掌握理论知识，又要洞悉实际元器件的工作原理；既要有信心,又要有耐心，其流程设计的思路更为重要.通过查阅资料和请牛老师，丰富了自己的理论知识，开阔了见识,对实际问题也有了全面的了解和掌握。
在四年的学习生活中，学院各位老师的那种诲人不倦,治学严谨的作风给我留下了深刻的印象,在此,对全体老师的帮助表示衷心的感谢!向各位老师致以最崇高的敬意!。
在此，向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友们表示由衷的谢意！

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