溫度檢測系統有著共同的特點：測量點多、環境復雜、布線分散、現場離監控室遠等。若采用一般溫度傳感器采集溫度信號，則需要設計信號調理電路、A/D 轉換及相應的接口電路，才能把傳感器輸出的模擬信號轉換成數字信號送到計算機去處理。這樣，由于各種因素會造成檢測系統較大的偏差；又因為檢測環境復雜、測量點多、信號傳輸距離遠及各種干擾的影響，會使檢測系統的穩定性和可靠性下降。所以溫度檢測系統的設計的關鍵在于兩部分：溫度傳感器的選擇和主控單元的設計。溫度傳感器應用范圍廣泛、使用數量龐大，也高居各類傳感器之首。

方案一：采用熱敏電阻，利用其感溫效應，可滿足40攝氏度至90攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測1攝氏度的信號是不適用的。而且在溫度測量系統中，采用單片溫度傳感器，比如AD590，LM35等。但這些芯片輸出的都是模擬信號，必須經過A/D轉換后才能送給計算機，這樣就使得測溫裝置的結構較復雜，一定程度上也增加了軟件實現的難度。

方案二：在溫度控制系統中，傳統的測溫方法是將模擬信號遠距離采樣進行A/D轉換，而為了獲得較高的測溫精度，就必須采用措施解決由長線傳輸、放大電路零點漂移等造成的誤差補償問題。采用數字溫度芯片DS18B20測量溫度，輸出信號全數字化，便于單片機處理及控制，省去傳統的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學性很穩定，它能用做工業測溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小于1攝氏度。DS18B20的最大特點之一采用了單總線的數據傳輸，由數字溫度計DS1820和微控制器STC89C52RC構成的溫度測第一章總體設計方案4量裝置，它直接輸出溫度的數字信號，可直接與計算機連接。這樣，測溫系統的結構就比較簡單，體積也不大，且由于STC89C52RC可以帶多個DSB1820，可實現多點測量，輕松的組建傳感器網絡,本次設計用于大棚溫度檢測比較適合方便。

方案一：此方案采用PC機實現，它可在線編程，可在線仿真的功能，這讓調試變得方便，且人機交互友好。但是PC機輸出信號不能直接與DS18B20通信，需要通過RS232電平轉換兼容，硬件的合成在線調試，較為繁瑣，很不簡便。而且在一些環境比較惡劣的場合，PC機的體積大，攜帶安裝不方便，性能不穩定，給工程帶來很多麻煩。

方案二：此方案采用STC89C52RC八位單片機實現。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實現簡單，安裝方便。既可以單獨對多DS18B20控制工作，還可以與PC機通信，運用主從分布式思想，由一臺上位機（PC微型計算機），下位機（單片機）實現溫度數據采集，組成兩級分布式溫度測量的巡回檢測系統，實現遠程控制。另外STC89S51在農業控制上也有著廣泛的應用，編程技術及外圍功能電路的配合使用都很成熟。

總體設計綜上所述，溫度傳感器以及主控部分都采用第二方案。首先由溫度傳感器DS18B20采集溫度數據，經單片機I/O模擬單總線讀取后送入STC89C52RC單片機中進行運算處理，并LCD1602液晶顯示當前溫度，同時與鍵盤輸入的設定溫度值（上限）進行比較，由單片機控制是否發出報警信號。在整個過程中，溫度始終都能得以顯示。設定溫度過程中顯示設定溫度值，以便于操作。

本系統的總體設計方框圖如圖2-1所示，它主要由五部分組成：

①主控制部分主芯片采用單片機STC89C52RC（包括時鐘和復位電路）；

②顯示部分采用3位LED數碼管以動態掃描方式實現溫度顯示；

③溫度采集部分采用DS18B20溫度傳感器；

④按鍵輸入部分主要功能是實現設定溫度值的輸入；

⑤人體紅外傳感器用來檢測人體信息

DS18B20檢測溫度，將溫度信息傳送到單片機內，單片機檢測到溫度信號，對其進行處理，將處理得到的數據在LCD1602液晶上顯示出來。可以通過按鍵來設置溫度的上下限值，當溫度超過范圍時，單片機控制蜂鳴器報警，同時當人體紅外傳感器檢測到人體時，也會觸發蜂鳴器報警。

硬件電路部分包括51單片機主控模塊的設計，單片機最小系統的設計，DS18B20溫度檢測模塊，按鍵設置模塊，蜂鳴器報警模塊，LCD1602液晶顯示模塊。各模塊電路的詳細介紹將在后續給出。