4. 火災報警系統硬件組成

　　火災報警系統由AT89C51，實時時鐘電路DS1302，鍵盤與顯示電路，RS485通信電路，MAX813L組成的看門狗電路，串行E2PROM存儲器電路等組成，采用多個傳感器測量不同房間內的溫度，可以設置不同房間的報警上限值，可以實現多個房間對應溫度的顯示和報警。

　　火災報警系統硬件組成如圖2所示。

　　圖2 火災報警系統硬件組成圖

　　5. 1-Wire總線技術數字溫度傳感器供電方式

　　DS18B20的電源供電有兩種。外部供電方式和寄生電源供電方式。外部供電方式如圖3所示。圖3中引腳 VDD接外部電源。而寄生電源供電方式不需要外部電源如圖4所示。工作于寄生電源供電方式時，VDD和GND 均接地。在需要遠程溫度檢測和空間受限制時非常有用。圖3中當1-Wire總線為高電平時，DS18B20從1-Wire總線上經過引腳DQ“偷竊”電源，偷竊的電荷給總線供電。當總線為低電平時，存儲在寄生電源電容上的電荷為傳感器供電。當DS18B20用于寄生電源供電方式時，VDD必須要接地［1］。但是在寄生電源供電方式時，當DS18B20執行溫度轉換和拷貝便箋存儲器內容到EEPROM中時，操作電流能夠達到1.5mA. 此電流能夠導致電壓明顯下降而使傳感器不能正常工作。為了保證DS18B20有充足的供電電流，當進行溫度轉換和拷貝便箋存儲器內容到EEPROM中時，必須要在總線上提供足夠強的上拉。可以用一個MOSFET管來完成對總線的上拉如圖4 所示。一般當檢測的溫度超過100℃時，建議不要使用寄生電源供電方式而要用外部供電方式。因為在這樣高的溫度下，由于高的泄漏電流，DS18B20不可能保持數據通信。因此在條件允許的情況下，盡量采用外部供電方式。

　　圖3 DS18B20的外部供電方式

　　圖4 DS18B20的寄生電源供電方式

　　6. 溫度采集與處理流程圖

　　基于AT89C51單片機設計的火災報警系統采用智能溫度傳感器DS18B20，在正確讀出64位序列號之后，需要根據時序的嚴格要求，編寫溫度讀取程序。單片機控制DS18B20的溫度轉換必須按照DS18B20的命令流程。首先執行初始化時序，然后單片機發出跳過ROM命令（代碼為CCH），此命令針對所有在線DS18B20，單片機再發出啟動轉換命令（代碼為44H），啟動DS18B20完成溫度轉換。對于12位分辨率還需延時750ms之后。接著再執行初始化時序，然后單片機發出匹配ROM命令（代碼為55H）并向數據線上發出64位序列號，再發出讀9個字節命令（代碼為BEH），就可以讀出智能溫度傳感器DS18B20對應序列號完成溫度轉換之后的相應正確溫度。基于DS18B20的溫度采集與處理流程圖如圖5 所示。

　　圖5 基于1-Wire技術的DS18B20溫度采集與處理程序流程圖

　　7.結束語

　　傳統的測溫方法是將模擬信號傳送到采樣電路進行A/D轉換，為了獲得較高精度，就必須解決多點測量切換及放大電路零點漂移問題。而1-Wire總線技術數字溫度傳感器的出現較好地解決上述問題。本文作者創新點是應用1-Wire總線技術，采用多個數字溫度傳感器設計了火災報警系統，分析了傳感器供電方式和特性，闡述了數字溫度傳感器ROM命令和功能命令。基于AT89C51設計了實時時鐘顯示電路，鍵盤顯示電路，串行存儲器電路，RS485通信電路，看門狗電路等，闡述了火災報警系統的硬件構成圖。設計了溫度采集的流程圖，并編寫程序完成了溫度的正確顯示。1-Wire技術溫度傳感器DS18B20將溫度信號直接轉換成串行數字信號以供單片機處理，在單總線接口上掛接了多個傳感器，直接以一總線的數字方式傳輸現場溫度，方便地組成分布式多點測溫系統。使用1-Wire總線技術數字溫度傳感器有效地降低成本，使應用系統可靠性高而且傳輸距離遠。目前已經較好地應用于分布式測溫的火災報警系統中。