1.导言
假如环境温度超越或低于限定值，必定对所在环境的人和设备形成影响，乃至给个人和社会形成巨大的丢失。跟着单片机技能的飞速发展，运用单片机规划温控体系成为操控技能发展的需求。本文提出了一种根据单片机的温度预警体系的规划方案，并选用PROTEUS进行了仿真。该体系不只能够高精度的丈量温度，一起对温度进行实时监控并做到超温报警，有较高的实用价值。
2.体系规划的整体方案
本规划方案整体框图如图1所示，它是由单片机、四路数据收集模块、集成功放模块、人机交互界面和体系电源等组成。
本规划体系以AT89C52单片机作为操控中心，数据收集部分由温度传感器DS18B20组成；人机交互界面为4&TImes;4矩阵键盘输入和LCD1602液晶显现，能够便利的输入数据和直观的显现。体系电源为+5V电源供电。软件部分选用C言语进行编程，完成了该规划的悉数操控功用。该温度预警体系的丈量规模为-55℃~+125℃。当检测的温度高于最高或最低温度设定值时，完成报警功用。
3.电路规划
3.1 单片机
AT89S52单片机是ATMEL公司推出的高级型AT89S系列单片机中的增强型产品。AT89S52是一个低功耗、高性能CMOS8为单片机，片内含8K Bytes ISP的可重复擦写1000次的Flash只读程序存储器。期间选用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技能制作，兼容规范MCS-51指令体系及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，功用强壮的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式操控运用体系供给高性价比的处理方案。
3.2 温度收集电路
由单片机获取非电信号的温度信息，有必要经过温度传感器。传统的温度丈量多以热敏电阻作为温度传感器，可是，热敏电路可靠性较差，丈量温度精度低，因而运用DS18B20温度传感器收集温度。DS18B20是美国达拉斯（Dallas）公司的单数字温度传感器芯片，DS18B20具有体积小，功耗低，抗干扰能力强，易于微处理器衔接等特色，其丈量规模-55℃~+125℃，最大分辨率为0.0625℃，在-25℃~+85℃规模内其测温规范度为±0.5℃。
DS18B20只要三个引脚，一个接地，一个接电源，一个数字输入/输出引脚，因为DS18B20选用单总线结构，本体系的四个温度传感器并联在三线上，数据输入/输出接单片机的P1.7口，电源与数字输入输出脚间需求接一个4.7K的电阻，完成多点组网功用。
3.3 报警电路规划
本体系报警电路运用L M 3 8 6作为报警器的功率扩大器。LM386是一种音频集成功放，具有本身功耗低、电压增益可调整、电源电压规模大、外接元件少和总谐波失真小等长处，广泛运用于录音机和收音机之中。
LM386的输入端接单片机的P3.4引脚，输出端接扬声器，电路图如图2所示。当实践温度超越或低于设置的温度值时，单片机相应引脚输出必定频率的信号，信号经过音频功放扩大之后，宣布报警声。
3.4 显现接口电路规划
体系选用液晶显现模块来显现4路温度收集值及温度设定值。本体系选用LCD12864液晶显现模块。LCD12864是一种具有4位/ 8位并行、2线或三线串行多接口方法，内部含有世界一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显现模块，其显现分辨率为128&TImes;64，能够显现8&TImes;4行16&TImes;16点阵的汉字。一起又具有低电压低功耗等特色。
在本体系，LCD12864的3个操控端RS（数据/指令挑选端）、R/W（读/写挑选端）、E（使能信号）别离衔接单片机的P 3 。 7、P3.0、P3.3，用来对LCD12864进行操控；LCD12864的8个数据端衔接单片机的P0口，用来向LCD12864写入数据。液晶的第3引脚为液晶显现偏压信号，用来调理显现的对比度；第1、2引脚为液晶的电源接口；第19、20引脚是显现器背光灯的电源接口。
3.5 键盘接口电路规划
键盘在单片机运用体系中能够完成向单片机输入数据、传送指令等功用，是人干涉单片机的首要手法。本体系选用了4×4矩阵键盘完成对温度值和功用键的设定。四条行线接单片机P2口的高4位，四条列线接单片机P2口的低4位。初始化时键盘行线为高电平，列线为低电平。键盘的行线接4输入与门，4输入与门的输出接单片机的外部中止0引脚P3.2口。当有键按下时，将发生中止，在中止程序里对按键进行扫描，得到按键的键值。
3.6 电源电路的规划
电源是整个体系的能量来历，它直接关系到体系能否运转。在本体系中单片机、液晶显现、报警等电路需求5V的电源，因而电路中选用稳压芯片7805，其最大输出电流为1.5A，能够满意体系的要求。
4.软件规划
主程序先对体系资源进行初始化，调用LCD显现子程序，然后进入键盘设置界面。
当设置键按下后，开端设置各点的温度，假如承认键按下，则体系开端作业。首要调用DS18B20初始化子程序，再发送ROM指令，读取DS18B20转化的温度值。当读取的温度大于设置的温度值时，报警器开端报警，LCD显现温度的实践值、设置值、路数、状况。
接下来对第二、三、四路温度进行收集，处理，显现。
5.体系PROTEUS仿真
Proteus 软件是来自用过LabcenterElectronics公司，根据SP%&&&&&%EF5 仿真引擎的很合电路仿真软件，是一款含有很多的体系资源、丰厚的硬件接口电路，具有强壮的调试功用和软硬件相结合的仿真体系。它很好地处理了硬件规划和软件调试的问题，不只能够仿真模仿、数字电路以及模数混合电路，还能够仿真根据单片机的电子体系。本体系PROTEUS仿真图如图3所示。
6.定论
本方案以AT89C52为操控中心，DS18B20收集温度、LCD12864显现温度和LM3386驱动报警等规划了一款智能温度预报警体系，并经过PROTEUS仿真，得到了很好的作用，证明了本体系具有结构简略、功耗低、智能调理等长处。本体系能够运用于粮仓、工厂、澡堂等场合，具有很强的实用价值。
