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基于STC89C52单片机的智能温控报警系统设计
随着科学技术的发展，温度控制在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，在一些需要保持温度恒定的场所，如实验室、生产车间、温室等等都需要准确的温度控制系统，以保障生产、实验和生活的质量。温控报警系统是其中的一种应用，它可以在温度达到预先设定的阈值时发出警报，及时提醒用户采取措施。本文讨论的是基于STC89C52单片机的智能温控报警系统。
一、系统功能
本系统主要有温度采集、数据处理、控制输出和报警提示等四个主要功能。系统实现逻辑如下：
1.通过温度传感器采集环境温度，并将数据送至STC89C52单片机。
2.STC89C52单片机读入数据处理后，判断温度是否超过设定阈值。
3.如果超过阈值，则控制输出通道发出警报，并显示当前温度值。
4.同时保存温度数据供后续分析使用。
二、硬件部分
整个系统的硬件部分主要包括温度采集模块、STC89C52单片机、显示模块、报警模块四个模块。
1.温度采集模块
温度采集模块主要由数字温度传感器（DS18B20）、电容（C1）和电阻（R1）组成。图1为模块电路图。
图1温度采集模块电路图
DS18B20温度传感器是一款数字式温度传感器，传感器的输出信号是数字量，它采用3线式传输方式，分别是VCC、GND和DATA。电容C1和电阻R1主要是为了保护DS18B20温度传感器，稳定电源和保护数据线。
2.STC89C52单片机
STC89C52是一款基于MCS-51内核的单片机，它具有高性能、低功耗、价格低廉等特点。图2为STC89C52单片机电路图。
图2STC89C52单片机电路图
STC89C52单片机通过数据总线（D0~D7）、地址总线（A0~A15）和控制总线（PSEN、WR、RD、ALE）与外部电路相连。其中，PSEN为片内程序存储器使能位，WR为写控制位，RD为读控制位，ALE为地址锁存控制位。STC89C52单片机还有丰富的模拟数字转换（ADC）、定时器/计数器（TIMER）、串口通信等功能。
3.显示模块
显示模块主要由数码管和驱动芯片共同组成。数码管显示当前温度值，驱动芯片接收STC89C52单片机的指令，控制数码管显示。
4.报警模块
报警模块主要由蜂鸣器和驱动芯片共同组成。当温度超过设定阈值时，驱动芯片接收STC89C52单片机的指令，控制蜂鸣器发出警报声。
三、软件部分
软件部分主要包括程序设计和算法设计。其中，程序设计主要负责温度采集、数据处理、控制输出和报警提示等功能；算法设计主要涉及温度数据采样处理、温度判断及报警控制算法等内容。
1.程序设计
程序设计主要涉及两个方面：一个是DS18B20数字温度传感器数据采集，另一个是温度判断及报警信号输出。下面是程序设计的主要步骤。
1.初始化STC89C52单片机。
2.初始化DS18B20数字温度传感器，并开始温度转换。
3.读入DS18B20传感器输出数据，并进行温度计算。
4.温度判断：如果当前温度小于或等于设定阈值，则该模式下温度合法，重新回到步骤2；否则，控制输出通道发出警报，并显示当前温度值。
5.保存温度数据：将当前温度值存入EEPROM中，便于后期统计分析。
2.算法设计
算法设计主要涉及温度数据采样处理、温度判断及报警控制算法等内容。
1.温度数据采样处理：DS18B20数字温度传感器采用3线式数据传输方式，数据传输过程中包含初始化、温度转换和读取三个步骤。具体算法实现如下：
```c
voidDs18b20RD(void)
{
uchari=0;
DSPORT=1;
DSDQ=1;
Delay1ms();
DSPORT=0;
Delay1us(500);
DSPORT=1;
Delay1us(15);
i=DSPORT;
Delay1us(480);
DSPORT=1;
}
```
2.温度判断及报警控制算法：将DS18B20传感器采集得到的温度值与预设温度阈值进行比较，如果超过阈值，则控制蜂鸣器发出警报声，并显示当前温度值。具体算法实现如下：
```c
if(temp>=SET_TEMP){
//超过温度阈值，控制led闪烁和蜂鸣器响
P0=0x01;
while(1)
{
DS1302_Read_Time();//获取时间，从2309只需调整年、月、日、时、分、秒的位置即可
LCD1602_Write_String(0x80,2,str1);
LCD1602_Write_String(0xC0,2,str2);
Delay_S(500);
P0=~P0;
if(P0==0xff)
{
BEEP=0;
}
else{
BEEP=1;
}
if(temp_bef==temp_fab)continue;
temp_bef=temp;
if(temp<=SET_TE