温度报警器器的设计
温度报警器器的设计要点
18.3V
整流桥输出
14.4
15.9V
6.小结
经过为期三周的课程设计，温度报警器的设计与制作终于完成了。我们从心底里都有一种成就感，虽然我们的些许成绩在那些DIY大牛眼里一文不值，在老师眼里可能也就是一场游戏，但对我们这些动手经验甚少的大三学生来说也算是一个可以会心一笑的成功。
本次课程设计中我们也遇到了一些困难，大致有以下几方面：一、初期我们对仿真软件还不太了解，会有一些操作上的困难。但是通过请教电子专业的同学我们基本上可以自己动手了，问题也就得到了解决；二、对电路的设计。通过老师的讲解，心里也只是有一个模糊的印象，但接下来通过上网查找发现了好多现成的方案，使得我们对电路的设计有了一个清楚的认识；三、电路的仿真运行。因为之前的电路是分为独立模块进行设计的，当我们把它组合在一起时发现了许多运行错误，发现大多是电源参数的错误，我们就单独给错误的地方加入信号源来代替我们所设计的电源模块供电，发现问题也解决了。故我们推测在实际连接中是不会有这些错误的，后来成品的成功也验证了我们的推测；四、实际组装电路中的问题。此时的问题基本上是由于我们的疏忽造成的，在通过与仿真模块一一对比过后将其排除，为此我们在有必要的地方都进行了电压测量与仿真结果进行对比。可以说至此我们才了解到仿真的重要之处。
1.方案论证与比较
1.1方案一
根据任务书要求及电路所需要实现的功能将温度报警器划分为三个模块：电源模块、比较模块、报警模块。此方案设计简单明了，但是实验要求的精度是可以区分1℃即2mv电压，运用此方案难以满足如此高精度的报警。故此方案不能用来设计此温度报警器。可将其模块划分如下图一。
图一方案一
1.2方案二
T2=R2·C1·㏑((Vcc－Vt-)／(Vcc－Vt+))
温度报警器设计
温度报警器设计报告一、设计任务与要求：（1）温度报警器方案设计温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮）①将被测温度（0～100℃）转换为电压值；②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）；③可采用箔电阻组成测量电桥；二、设计过程：1．设计思路设计中首先利用基于热电偶效应的温度传感器LM35采集温度后，转变为相应的电压值，再经过运算放大器LM358，将待测电压值放大、输出，以便于检测、显示及控制。
显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，控制电路是通过五个电压比较器与数字控制电路的组合来实现。
报警电路以555振荡电路及扬声器等器件为基础构成组成。
2．方案设计图1系统设计框图如图1所示，系统由以下几部分构成：温度测量电路、放大电路、电压比较电路、A/D转换电路、译码显示电路。
各部分电路的工作原理如下。
2.1对温度进行测量首先通过温度传感器采集温度，将温度值转换为相应的电压值输出。
2.2温度控制传感器的输出电压作为放大器输入信号，经同相运算放大电路进行放大后分别输出给多路电压比较器。
将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值v i与V REF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字控制电路，调节系统温度。
本题对温度的限定较多，需采用四个电压比较器，配合数字控制电路，实现由输出电平的变化来控制数模转换电路。
3．单元电路设计3.1温度传感器LM35是电压输出型集成温度传感器，LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度。
LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。
•工作电压：直流4～30V；•精度：0.5℃精度（在+25℃时）；•比例因数：线性+10.0mV/℃；•非线性值：±1/4℃；•使用温度范围：-55～+150℃额定范围。
引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。
传感器电路采用核心部件是LM35，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。
温度报警器初步设计方案
电子技术课程设计初步方案
一、课题：温度报警器
二、选题依据：
这次课程设计采用的课题温度报警器。
温度报警器是一种用数字电路技术实现温度报警的装置。
温度报警器从原理上讲是一种典型的数字电路. 它可以监测温度是否过高，从而达到报警的目的。
这次的设计让我加深了所学知识的印象，这次的设计成功也增加了在学习上的成就感，对以后的学习也有了浓厚的兴趣。
在这个过程中也深刻的体会到了自己专业知识的匮乏，以后应该加强专业方面的学习。
三、电路预设计方案
1、电路初步设计的结构框图
2、电路设计整体思路
1、温度输入端用8个开关模拟输入温度的8位二进制数
2、温度设置端已设置为“01100010”，二进制数01100010转换为十进制数
为98，所以温度设置端设置的报警温度为98℃.
3、通过对输入端赋值，看输入端输入的二进制数转化为十进制数时，在输
出端是否大于98.如果大于98，则输出信号，报警指示灯亮，否则不
亮。
设计者；通信111
白晓伟。
温度报警器毕业设计
温度报警器毕业设计温度报警器毕业设计一、引言随着科技的不断发展，人们对于安全问题的关注也越来越高。
在各种工业设备和生活环境中，温度的控制和监测是非常重要的一项任务。
因此，我决定选择温度报警器作为我的毕业设计主题，旨在设计一种能够准确监测温度并及时报警的设备。
二、背景温度报警器是一种能够监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的设备。
它在许多领域都有广泛的应用，如工业生产、仓储管理、医疗设备等。
传统的温度报警器通常使用温度传感器和报警器组成，但存在一些问题，如误报警、不够灵敏等。
因此，我希望通过我的毕业设计，设计一种更加准确、灵敏的温度报警器。
三、设计目标我的温度报警器设计有以下几个目标：1. 准确性：确保温度测量的准确性，避免误报警情况的发生。
2. 灵敏度：能够及时监测到温度变化，并在温度超过设定阈值时立即发出警报。
3. 可靠性：保证设备的稳定性和长期可靠运行，尽量避免故障和维修。
4. 易用性：设计简单、易于操作和维护，方便用户使用。
四、设计方案基于以上设计目标，我将采用以下方案来设计温度报警器：1. 温度传感器选择：选择一种高精度、高灵敏度的温度传感器，如热电偶或半导体温度传感器。
这样可以确保测量的准确性和灵敏度。
2. 报警器设计：采用声音和光线的双重报警方式，当温度超过设定阈值时，报警器将发出响亮的声音，并同时闪烁红色的LED灯，以提醒用户。
3. 温度控制系统：设计一个智能温度控制系统，能够根据实际需求自动调整温度报警的阈值。
用户可以通过简单的操作来设置温度阈值，以适应不同的环境需求。
4. 数据记录和分析：设计一个数据记录和分析系统，可以记录温度变化的历史数据，并通过数据分析来提供更多的信息和参考。
五、预期效果通过以上设计方案，我期望我的温度报警器能够达到以下效果：1. 准确报警：能够准确监测温度，并在温度超过设定阈值时及时发出报警，避免误报警和漏报警的情况。
2. 及时响应：报警器能够在温度超过阈值时立即发出响亮的声音和闪烁的红色LED灯，提醒用户采取相应的措施。
温度报警器的设计与制作
温度报警器的设计与制作一、设计原理1.温度传感器：温度传感器用于检测环境的温度，其中常用的有热敏电阻（PTC、NTC）、温度传感器（如DS18B20）等。
传感器测量温度的原理通常是通过利用物质的热特性元件产生的电阻变化或电压信号变化来实现的。
2.信号处理电路：温度传感器将温度信息转化为电信号后，需要经过信号处理电路进行放大、滤波、比较等过程。
其中比较的目的是将检测到的温度与设定的阈值进行比较，若温度高于阈值，则触发报警。
3.报警器：报警器通常是通过声音或灯光等方式发出警报信号，提醒人们采取相应的措施。
常见的报警器包括声音报警器、呼吸灯等。
二、制作步骤1.确定报警器的功能和需求，包括温度范围、阈值和报警方式等。
2.选择合适的温度传感器，根据需要选取适当的传感器型号，并了解其工作原理和特性。
3.设计信号处理电路，包括放大、滤波和比较等环节。
放大电路可以使用运算放大器进行放大，滤波电路可以采用RC滤波器来降噪。
比较电路将温度信号与设定阈值进行比较，若温度高于阈值，则输出报警信号。
4.配置报警器，选择合适的报警器类型，并将其与比较电路进行连接。
常见的报警器有声音报警器和灯光报警器。
声音报警器通常需要接驱动电路，用于调节音量和频率等。
灯光报警器通常需要接控制电路，用于调节亮度和闪烁等。
5.进行测试和调试，将温度报警器连接到相应的电源和温度源，观察报警器是否能正常工作和报警是否准确。
6.制作和组装温度报警器，包括电路板的制作、元器件的焊接和固定等环节。
根据自身情况可以选择使用面包板或自制电路板。
7.进行综合测试和验证，将温度报警器放置在实际环境中进行测试，检查其性能和稳定性。
8.如果需要，可以对温度报警器进行优化和改进，如增加显示屏、数据传输等功能。
总结：温度报警器的设计与制作需要根据实际需求进行具体的设计和步骤，以上只是一个大致的流程。
在实际操作中，需要仔细了解温度传感器的特性，合理设计信号处理电路和报警器，并进行严格的测试和验证，以确保温度报警器能够正常工作并满足需求。
温度报警器器的设计要点
温度报警器需要对温度这个变量极其敏感，本次试验中虽然采用直流信号源代替，但是实验所要求的2mv电压的精度是比较高的，简单的电路无法分辨出来，因此须将其放大进行比较，即可将此温度报警器按照分模块设计的方法分为电源模块、放大模块、比较模块、报警模块，可将其模块划分如下图二。
图二 方案二
1.3方案确定
通过对比方案一和方案二，发现方案一设计简单明了，但是实验要求的精度是可以区分1℃即2mv电压，最终发现运用此方案难以满足如此高精度的报警。温度报警器需要对温度这个变量极其敏感，本次试验中虽然采用直流信号源代替，但是实验所要求的2mv电压的精度是比较高的，简单的电路无法分辨出来，因此须将其放大进行比较，即需按照方案二将温度报警器的设置划分为四个模块，在方案一的基础上添加一个放大模块。鉴于此，本次实验采用方案二。
三、所需仪器设备
1、数字万用表 一块
2、双踪示波器 一台
3、直流稳压电源 一台
4、剪刀、镊子 各一把
5、面包板 一块
前 言
本次电子技术综合课程设计是专门针对所有开展电类教学大三学生的一次综合训练，它着重考察的是同学们对所学课程的分析与综合应用能力，让同学们切实感受到理论联系实际的重要性，让所有同学都有一个清醒的认识，也是为了培养同学们良好、严谨的科学态度，为以后的发展打下坚实的基础。
温度报警器设计报告(1)
温度报警器设计报告(1)温度报警器设计报告一、选题背景随着现代科技的不断发展，许多设备和科技产品需要在特定的温度范围内运行。
如果超出该范围，可能会导致设备的损坏或无法正常工作。
因此，设计一款温度报警器是非常有必要的。
二、设计目的本设计旨在设计一个简单、可靠并且易于使用的温度报警器，以帮助监测设备的温度，并在温度超出设置范围时发出警报，起到保护设备的作用。
三、设计方案本设计采用单片机作为主控芯片，并通过温度传感器检测监测设备的温度，并在温度超出设定范围时触发警报。
具体步骤如下：1、硬件部分（1）主控芯片：本设计采用STC89C52单片机作为主控芯片，具有稳定可靠、成本低廉、易于编程等优点。
（2）温度传感器：采用DS18B20数字温度传感器进行温度检测，该传感器结构简单、精度较高、成本较低，使用方便。
（3）蜂鸣器：使用蜂鸣器作为警报器，当温度超出设定范围时，触发蜂鸣器发出警报信号。
（4）显示模块：采用4位数码管来显示当前的温度值。
2、软件部分（1）温度检测：通过单片机控制温度传感器进行温度检测，并将温度值传入主控芯片。
（2）温度设置：设置警报温度范围，并保存在单片机内部EEPROM中。
（3）警报触发：当温度超出设定范围时，主控芯片触发蜂鸣器发出声音，并通过数码管显示当前温度值和报警信息。
四、设计特点（1）使用方便：通过数码管直观显示当前温度值和警报信息，非常方便实用。
（2）稳定性高：采用单片机作为主控芯片，具有稳定性高、精度高、抗干扰能力强等优点。
（3）成本低廉：本设计采用成本较低的DS18B20数字温度传感器，加上简单的硬件电路，成本非常低廉。
五、设计总结本设计旨在设计一款简单、可靠并且易于使用的温度报警器，通过硬件和软件相结合的方式，能够有效监测设备的温度，及时发出警报信号，保护设备的安全运行。
本设计的特点是使用方便、稳定性高、成本低廉，适合于各种场合的使用。
基于单片机温度报警器的设计
基于单片机温度报警器的设计温度报警器是一种常见的安全设备，用于监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报。
基于单片机的温度报警器可以实现温度监测、报警和数据记录等功能，具有灵敏度高、可靠性好、成本低等优点。
下面将描述一种基于单片机的温度报警器的设计。
设计思路：本设计采用温度传感器、单片机、蜂鸣器和LCD液晶显示器等组成，实现温度监测和报警功能。
温度传感器用于测量环境温度，将温度值传输给单片机进行处理；单片机负责对温度值进行比较和判断，当温度超过设定阈值时，通过控制蜂鸣器发出警报声，并在LCD显示器上显示温度值和警报信息。
硬件设计：1.温度传感器：可以选择数字温度传感器，如DS18B20。
将温度传感器连接到单片机的数字引脚上，通过引脚读取传感器输出的数字信号。
2.单片机：可以选择常见的8位单片机，如STC89C52、单片机具有较强的处理能力和丰富的IO资源，可以用于读取和处理温度传感器数据，并控制蜂鸣器和LCD显示器。
3.蜂鸣器：选择合适的蜂鸣器，并将其连接到单片机的IO引脚上。
当温度超过设定阈值时，单片机将IO引脚置高，使蜂鸣器发出警报声。
4.LCD液晶显示器：选择适配器单片机的LCD显示器，通过单片机的IO引脚与单片机连接。
当温度超过设定阈值时，将警报信息显示在LCD上。
软件设计：1.硬件初始化：设置单片机相关IO引脚为输入输出模式，初始化温度传感器和LCD显示器。
2.温度采集：通过单片机的数字引脚读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的数据转换，得到环境温度值。
3.温度监测：将环境温度值与设定的阈值进行比较，若温度超过阈值则触发报警。
4.报警处理：当温度超过设定阈值时，通过设置单片机的IO引脚，控制蜂鸣器发出警报声，并在LCD显示器上显示警报信息。
5.数据记录：可以选择将温度数据保存到EEPROM中，方便后续查询和分析。
总结：基于单片机的温度报警器是一种简单但实用的安全设备，通过温度传感器和单片机的配合，可以实现对环境温度的实时监测和报警功能。
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
模电课程设计--温度报警器的设计与制作一、设计要求在模拟电子线路课程设计的基础上，设计并制作一个温度报警器电路，满足以下要求：1.当环境温度超过设定温度阈值时，报警器能够自动发出声音和光信号。
2.报警器能够通过外部调节器手动调整温度阈值，以适应不同环境需求。
3.报警器的工作稳定可靠，具有较高的精度和可调性。
二、电路设计与实现1.温度传感器：使用模拟温度传感器作为环境温度检测元件，将环境温度转化为电压信号。
2.温度阈值设定：通过电位器与参考电压源构成电压比较器，实现可调的温度阈值设定功能。
3.报警器驱动：使用音频放大器和发光二极管驱动电路，控制声音和光信号的输出。
4.电源与继电器：通过电池供电，并利用继电器控制报警器的开关。
三、电路实现步骤1.温度传感器的选择和连接：选择合适的模拟温度传感器，并将其连接到电路中。
2.温度阈值设定电路的设计：设计一个比较器电路，使得可调电位器所接收的电压与参考电压进行比较，从而实现温度阈值的设定。
3.报警器驱动电路的设计：通过音频放大器和发光二极管驱动电路，将报警信号转化为音响和光照信号。
4.继电器的选择和连接：选择合适的继电器，将其连接到电路中，通过控制继电器的开关，实现报警器的开关控制。
5.电路中其他元件的选用和连接：根据实际需要，选择合适的电容、电阻及其他元件，并将其连接到电路中。
6.电路的布局和调试：将电路中的元件逐一连接，并进行布局和调试，确保电路正常工作和性能可靠。
四、实验结果与总结在实际制作过程中，可以根据实际情况进行调整和优化，保证电路的工作稳定性和精度。
实验结果表明，该温度报警器设计具有较高的灵敏度和可调性，并可以准确地报警。
在设计与制作过程中，需要掌握模拟电子线路的相关知识，如模拟传感器的选用与连接、比较器电路的设计与调试、音频放大器和发光二极管驱动电路的设计等。
此外，还需要熟悉电子元件的选用与连接、电路布局及调试等基本技能。
该课程设计通过实际操作和实验结果的观察，提高了学生的电子设计能力和实际动手能力，使学生对模拟电子线路的设计与制作有了更深入的理解和实践经验。
基于51单片机的温度报警器设计
基于51单片机的温度报警器设计引言：温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器，以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。
一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。
1.传感器选择温度传感器的选择非常重要，它决定了监测温度的准确性和稳定性。
常见的温度传感器有热敏电阻（如NTC热敏电阻）、热电偶以及数字温度传感器（如DS18B20）。
在本设计中，我们选择使用DS18B20数字温度传感器，因为它具有高精度和数字输出的优点。
2.电路连接将DS18B20与51单片机连接，可以采用一根三线总线（VCC、GND、DATA）的方式。
具体连接方式如下：-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚（一般为5V）；-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚；-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。
3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。
在本设计中，我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。
将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚，另一个引脚连接到单片机的GND引脚。
二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。
1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信，读取DS18B20传感器返回的温度数据。
读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。
2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较，如果温度超过阈值，则触发报警控制。
可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。
三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下：1.首先，单片机将发出启动信号，要求DS18B20开始温度转换。
2.单片机等待一段时间，等待DS18B20完成温度转换。
3.单片机向DS18B20发送读取信号，并接收DS18B20返回的温度数据。
基于51单片机的温度警报器的设计
基于51单片机的温度警报器的设计温度警报器是一种能够实时监测温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本设计基于51单片机，通过温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等元件实现温度监测和报警功能。
设计方案如下：1.硬件设计：a.温度传感器：选择一款常见的温度传感器，如DS18B20，通过数据线连接到单片机的GPIO口，实时获取温度数据。
b.LCD显示屏：使用16x2LCD显示屏，通过I2C接口与单片机连接，用于显示当前温度和报警信息。
c.蜂鸣器：选择一个合适的蜂鸣器，通过单片机的GPIO口控制，用于发出声音报警信号。
d.电源电路：为单片机和其他电路提供稳定的电源，可以选择直流电源或电池供电。
2.软件设计：a.初始化：对单片机进行初始化设置，包括IO口初始化、LCD初始化、温度传感器初始化等。
b.温度采集：通过温度传感器不断采集温度数据，并将其显示在LCD 屏幕上。
c.温度判断：获取当前温度值，并与设定的阈值进行比较。
如果高于阈值，进入报警状态。
d.报警处理：当温度超过设定阈值时，触发蜂鸣器发出声音报警信号，并在LCD上显示相应警告信息。
同时，可以选择触发其他动作，如发送短信或邮件通知。
e.报警解除：当温度恢复正常后，蜂鸣器停止报警，LCD屏幕上显示正常温度信息。
通过以上硬件和软件设计，我们可以实现一个基于51单片机的温度警报器。
该警报器能够实时监测环境温度，当温度超过设定阈值时，蜂鸣器会发出声音报警，并在LCD显示屏上显示相应报警信息。
当温度恢复正常后，报警器会自动停止报警，并显示正常温度信息。
除了基本的功能，还可以根据需求进行一些扩展。
比如，可以添加按钮控制来设置温度阈值，或者增加温度记录功能，实时记录温度变化并保存。
总之，基于51单片机的温度警报器设计具有可扩展性和实用性，可以满足不同环境的需求。
温度报警器的设计
实习任务书
计算机科学与技术系指导教师潘操 _
题目10 温度报警器的设计
设计背景：
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难寻找到哪个领域没有单片机的踪迹。
温度是一个十分重要的物理量，对它的测量和控制有十分重要的意义。
温度报警器在日常生活和工业应用非常广泛，程序内部设定有报警上下限，在生活在具有使用价值和广泛的前景。
设计要求：
1．温度报警器由51单片机、ADC0809、数码管和蜂鸣器等元件组成。
其中ADC0809作为温度调节器、调节的温度由数码管显示。
当调节温度小于50摄氏度或者高于150摄氏度，系统将产生不同频率的报警声音，并且对应的LED灯闪烁。
2．原理图设计：根据所确定的设计电路，利用Proteus软件绘制电路原理图。
3．软件设计：根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序。
利用Proteus与Keil μVision4联调，直到实验现象正确为止。
4．实习报告按规定的规范和要求书写并打印。
图1 用ADC0808设计的调温报警器
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温度报警器设计报告
温度报警器设计报告沈兵胡成旺勇 -13C组该设计主要有放大电路和比较电路组合而成：一、设计任务与要求：（1）温度报警器方案设计温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮）（2）温度报警器设计，具体要求如下：①将被测温度（0～100℃）转换为电压值；②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）；③可采用箔电阻组成测量电桥；二、整体方案选择所设计的温度报警器应该可以模拟温度变化和模拟温度比较，当温度在10度—30度范围内部不报警，在此范围外报警。
温度传感器输出电压可由直流电压模拟，以0度为0mv,温度每上升1度递增2mv，20mv—60mv这个范围几乎无法用手去调节。
因此直流电压必须经过一级放大电路才可以为比较电路提供信号。
当电压高于3v（30度）时红灯亮，电压低于1v（10度）时蓝色灯亮.综上，总体电路分为三部分：（采样）放大电路、比较电路和报警电路。
三、单元电路设计各个单元电路的设计过程中，需要计算电路中个元件的参数，以及性能指标，从而把电路元器件和电路大致确定下来。
1、放大电路：设计一个10度-30度以外的温度报警器，需要用电压来代表温度的变化，且温度每上升1度用电压增加2mv来代替，那么10度-30度则表示为20mv-60mv，即电源提供的电压在20mv-60mv范围以外的电路报警。
然而电源电压是5v，故将电压放大50倍，即比较输入电压在1V-3V外报警，选用单电源供电的LM324组成的同相比例放大电路。
2、比较电路:本方案中用LM324构成窗口比较器，阈值电压分别为1V、3V。
比较电路实现功能：输入电压向单一方向变化过程中，经放大器放大后，比较器的输入电压从零开始变化，当1V<ui<3V，模拟温度在10℃-30℃时比较器经过比较输出均为高电平，二极管不能点亮。
当ui<1V 时模拟温度小于10℃，U1:B输出低电平点亮蓝色二极管。
当ui>3V时，模拟温度高于30℃时，U1:C输出低电平点亮红色二极管。
温度报警器的设计与制作
温度报警器的设计与制作
一、实验原理
温度报警电路主要由稳压电源、惠斯登电桥（包括温度传感器）、电压比较器、报警装置组成。
图1是电路原理图，其中温度传感器R t 为负温度系数热敏电阻，W t 为电位器，R 1、R 2、R 3为阻值相等的电阻。
R 1、R 2、R 3、（R t +W t ）组成惠斯登电桥，集成芯片LM393作为电压比较器，用蜂鸣器作为报警装置。
调节W t 使R t +W t 大于R 3，因而B 点的电位高于A 点电位，此时比较器的同相端（+）电位高于反相端（-）电位，比较器输出高电平，18u u =，此时蜂鸣器两端无电
位差，不报警。
把R t 置于温度不断升高的环境（如用手握住R t 加热），温度升高时，R t 阻值减小，R t 上压降也减小，于是B 点的电位下降，当B 点的电位低于A 点的电位时，比较器输出低电平，14u u =，蜂鸣器有电流通过，发出警报声，表
明此时温度超过设定值。
调节电位器W t 可设定不同的报警温度。
图1 温度报警器电路原理图
实验中Rt 选用MF51型负温度系数热敏电阻，比较器可选用LM393，电源选用本实验提供的稳压电源。
二、实验仪器
直流稳压电源，九孔插线方板，一个由集成芯片构成的比较器，一个蜂鸣器，三个定值电阻，一个电位器，热敏电阻(电阻温度特性已知)，导线若干
三、实验内容
1. 根据现有的实验仪器，自行设计合理的实验方法。
设计36℃的温度报警器。
2. 实验报告中写明分析和计算过程，画出完整的电路图。
3. 选作内容：在此电路的基础上自行设计实现恒温加热，光控路灯等功能。
温度报警器课程设计报告
温度报警器课程设计报告温度报警器课程设计报告一、设计概述温度报警器是一种用于监测环境温度并当温度超过预设范围时发出警报的装置。
在本次课程设计中，我们旨在设计和实现一个高效、可靠、低功耗的温度报警器。
二、设计原理温度报警器的核心部件是温度传感器和微控制器。
温度传感器用于感测环境温度，并将温度信号转换为电信号。
微控制器则接收该电信号，并判断温度是否超过预设范围。
如果超过，微控制器将触发警报装置。
我们选择使用DS18B20温度传感器和Arduino微控制器。
DS18B20是一种高精度、数字式的温度传感器，具有体积小、功耗低、抗干扰能力强等优点。
Arduino 则是一款开源的、易于使用的微控制器，具有丰富的外设和强大的编程能力。
三、硬件设计1.温度传感器：选择DS18B20温度传感器，通过数据线与微控制器连接。
2.微控制器：使用Arduino Uno，负责接收DS18B20的信号，并控制警报装置。
3.警报装置：包括一个LED灯和一个蜂鸣器。
当温度超过预设范围时，LED灯会闪烁，蜂鸣器会发出警报声。
四、软件设计1.温度读取：使用DS18B20的驱动程序读取温度值。
2.温度判断：将读取的温度值与预设范围进行比较。
如果超过范围，触发警报装置。
3.警报控制：通过Arduino的数字引脚控制LED灯和蜂鸣器的动作。
五、测试与验证我们对设计的温度报警器进行了测试和验证。
首先，我们设定了报警温度为30℃，将报警器放置在恒温箱中，逐渐升高温度。
当温度达到30℃时，报警器成功地发出了警报。
然后，我们对报警器的稳定性进行了长时间测试。
将报警器放置在高温和低温环境下，观察其是否能稳定地工作并准确报警。
经过测试，我们的设计在各种环境下均能稳定运行，并准确报警。
六、优化与改进虽然我们的设计已经达到了预期的效果，但还可以进行一些优化和改进。
例如：1.使用更精确的温度传感器：DS18B20的精度为±0.5℃，如果需要更高的精度，可以选择其他型号的温度传感器。
数电课程设计报告(温度报警器)
数电课程设计报告(温度报警器)一、概述本次课程设计的目的旨在设计一个可以检测温度值并发出报警反应的温度报警器。
该报警器可以通过LCD显示温度值，可以对不同的温度进行设置，当检测到温度高于设置的阈值的时候就会发出报警声，以保证安全。
二、器件选择本次温度报警器的关键器件是温度传感器和LCD显示屏。
温度传感器可以测量当前环境的温度；而LCD显示屏可以显示当前温度的值，同时可以设置和显示阈值。
此外，还需要加入一个LED，当温度超过报警值时，LED就会点亮，以告知使用者，此时需要采取适当的措施。
另外，为了能更好地显示温度，需要选择高精度、质量可靠的温度传感器和LCD显示屏。
三、功能块设计本次温度报警器功能块设计主要分为4大块，分别为输入块、控制块、输出块、显示块。
1、输入块：接收温度传感器的温度值；2、控制块：完成中央处理器的温度检测和阈值比较以判断是否报警；3、输出块：如果温度超过阈值，就输出报警信号；4、显示块：分别显示当前温度和报警值，并给出报警信号提示。
四、电路设计1、中央处理单元的电路：中央处理单元的电路主要由MCU、时钟、温度传感器和存储器组成。
2、LCD显示屏的电路：该电路由数据线、控制线、MCU和LCD显示屏构成，通过数据线与MCU进行数据交互，显示出当前温度和报警值。
3、输出电路：该电路内部主要由MCU、蜂鸣器以及LED构成，当温度超过阈值时，MCU就会输出一个控制信号，从而控制LED和蜂鸣器发出报警 sound。
五、系统测试1、本次课程设计在随机环境下测试，以检验系统的准确性和可靠性。
2、先将温度调节器设置到比当前温度高出一定量。
通过测量，确定报警器的温度报警功能是否正常，同时让LCD显示屏正确显示温度值，以及温度超过阈值时是否能正确发出报警声音。
3、在各种温度下，测试系统的准确性和可靠性，来验证报警器的实用性。
六、总结本次课程设计主要介绍了一种温度报警器，该报警器可以在各种不同温度环境下，通过LCD显示屏显示当前温度，并设定不同报警值，超过阈值时发出报警声，以便提醒使用者注意观察环境温度变化。
基于51单片机的温度报警器设计分解
基于51单片机的温度报警器设计分解首先，对于硬件设计，我们需选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
根据实际需求进行选择。
这里我们以DS18B20数字温度传感器为例。
硬件设计中，需要将DS18B20传感器与51单片机连接。
具体的连接可以参考DS18B20的数据手册。
一般情况下，将DS18B20的数据引脚连接到单片机的I/O口。
同时，为了保证传输质量，还需要在传输线上加上4.7K的上拉电阻。
其次，需要设计电路。
这里我们可以采用51单片机控制电路。
具体的电路设计包括单片机控制、显示电路和报警电路。
单片机控制电路主要包括51单片机、晶振、复位电路等。
显示电路主要包括数码管或LCD屏幕等。
报警电路可以采用蜂鸣器或LED等。
这里采用51单片机作为控制器，通过读取DS18B20的温度值来实现对温度的监测。
如果温度超过设定阈值，那么蜂鸣器会响起或者LED灯会亮起。
接下来进行软件设计，主要包括程序编写和功能实现。
根据硬件设计的要求，来编写相应的程序，实现相应功能。
具体的流程大致如下：1.初始化单片机和DS18B20传感器；2.读取传感器的温度值；3.判断温度值是否超过设定阈值；4.如果温度超过设定阈值，则蜂鸣器响起或LED灯亮起；5.如果温度未超过设定阈值，则继续读取温度值；6.循环执行以上步骤。
在设计过程中，需要注意以下几点：1.硬件电路的连线要正确，确保各个元件能够正常工作；2.程序要根据实际情况进行调试，确保功能正常；3.温度阈值的设定要合理，保证报警的准确性。
总结来说，基于51单片机的温度报警器设计分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要涉及传感器的选择和电路设计，软件设计则包括程序编写和功能实现。
通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现对温度的监测和报警。
在设计过程中需要注意硬件的连接和程序的调试，保证整个系统的稳定性和准确性。
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电子技术综合课程设计课 程：电子技术综合课程设计 题 目： 温度报警器姓 名 ____________ 学号 _____________________指导老师 __________________________________完成地点 __________________________________2014年09月22 日任务书温度报警器的设计与制作—、任务和要求：设计并制作 一个温度报警器，要求如下：1、 用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件；所属院（系） _________ 专业班级 ____________2、当温度在10C至30C范围内(允许误差土1C)时报警器不发声响，当温度超过这个范围内时，报警器发出声响，并根据不同音调区分温度的高低，即：⑴ 当温度高于30 C时，报警器发出两种频率交替的“嘀一嘟”声响，即加到蜂鸣器上的电压波形如资料中附录3D;(2)当温度低于10C时，报警器发出单频率声响，如资料中附录3D。
3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0C为0mv,温度每上升1 C,递增2mv;4、设计并制作本电路所用直流电源。
二、设计框图三、所需仪器设备1、数字万用表一块2、双踪示波器一台3、直流稳压电源一台4、剪刀、镊子各一把5、面包板一块目录.、八、-刖言........................................................................错误!未定义书签。
1......................................................................................................... 方案论证与比较 (2)1.1方案一 (2)1.2方案二 (2)1.3方案确定 (2)2.单元电路设计 (3)2.1直流电源电路的设计 (3)2.2放大器电路的设计 (3)2.3窗口比较器电路的设计 (4)2.4温度报警电路的设计 (4)3.仿真调试及实验装调 ...................................................... •3.1电路仿真 (8)4.电路的装调和分析 ........................................................ •4.1电源的装调 ....................................................................... •4.2放大电路和比较电路的装调 ......................................................... •4.3报警电路的装调 . (9)4.4整体电路的装调 (9)5.实验结果分析 ............................................................ •6.小结 (10)7.参考文献 (11)11附录附录1元器件管脚及功能 (11)附录2元器件清单错误！未定义书签。
(14)附录3整体电路图错误！未定义书签。
(15)陕西理工学院、八前言本次电子技术综合课程设计是专门针对所有开展电类教学大三学生的一次综合训练，它着重考察的是同学们对所学课程的分析与综合应用能力，让同学们切实感受到理论联系实际的重要性，让所有同学都有一个清醒的认识，也是为了培养同学们良好、严谨的科学态度，为以后的发展打下坚实的基础。
此次电子技术综合课程设计的题目是温度报警器的设计。
温度报警器是一种与国民生活、安全、及工农业生产都有着重大关联的装置，因此对它的研究有着极其重要的意义。
本次设计的温度报警器并不以真实的温度作为检测量来检测，而是通过直流信号源来模拟温度传感器的输出电压，进而实现检测并判断报警电路是否发出报警警告。
此次试验将首先在计算机上通过protues仿真软件进行仿真实验，并遵循指导老师的建议将温度报警装置进行分模块设计，具体将分为四个模块：电源模块、放大模块、比较模块、报警模块。
因此实验的重点也将主要在于各模块的设计与组装调试来验证电路的完好运行，且能执行报警。
1.方案论证与比较1.1方案一根据任务书要求及电路所需要实现的功能将温度报警器划分为三个模块：电源模块、比较模块、报警模块。
此方案设计简单明了，但是实验要求的精度是可以区分1C即2mv电压, 运用此方案难以满足如此高精度的报警。
故此方案不能用来设计此温度报警器。
可将其模块划分如下图一。
图一方案一1.2方案温度报警器需要对温度这个变量极其敏感，本次试验中虽然采用直流信号源代替，但是实验所要求的2mv电压的精度是比较高的，简单的电路无法分辨出来，因此须将其放大进行比较，即可将此温度报警器按照分模块设计的方法分为电源模块、放大模块、比较模块、报警模块，可将其模块划分如下图二。
图二方案二1.3方案确定通过对比方案一和方案二，发现方案一设计简单明了，但是实验要求的精度是可以区分1C即2mv电压，最终发现运用此方案难以满足如此高精度的报警。
温度报警器需要对温度这个变量极其敏感，本次试验中虽然采用直流信号源代替，但是实验所要求的2mv电压的精度是比较高的，简单的电路无法分辨出来，因此须将其放大进行比较，温度报警器的设置划分为四个模块，在方案一的基础上添加一个放大模块。
验采用方案二。
2.单元电路设计2.1直流电源的设计直流电源电路设计直流稳压5V,12V,-12V电源的设计即需按照方案二将鉴于此，本次实图2.2 直流电源电路原理图2.2放大器电路的设计C38 330n此电路是同相比例运算电路，电路引入了电压串联负反此电路是同相比例运算电路，电路引入了电压串联负反馈。
该电路的放大倍数为：u 0 （1 R ）u RVIR 22.3窗口比较器电路的设计 2.4温度报警电路的设计本次课设四人一组， 实验分为四个模块， 为了更高效率、更准确的完成本次实验， 我们 每人负责一个电路模块。
本次实验中报警模块即由我负责设计。
根据此次试验的任务要求，温度报警器需要发出两种不同的报警声音，即低于 10C 发 出单频低温报警声音，高于 30C 发出双频高温报警声音。
因此我们设计两种报警电路，单 频报警和双频报警电路。
通过老师的指导和查阅资料我们将音频报警电路的制作主要用555定时器来完成。
555 定时器作为一种数字一模拟混合单片中规模集成电路， 该电路是一种使用灵活、 方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器、多谐振荡器。
图2.4 窗口比较器电路较器C1和C2、基本RS 触发器、放电管 VI 、与非门和反相器组成。
分压器为两个电压比较 器C1、C2提供参考电压。
如 5端悬空，则比较器 C1的参考电压为2/3UCC ,加在同相端；C2的参考电压为1/3UCC,加在反相端。
Rd'是复位端，当Rd' =0时，基本RS 触发器被置0， 晶体管V1导通，输出端 U0为低电平。
正常工作时， Rd' =1。
设U11和U12分别为6端和2端的输入电压。
当 U11>2/3Ucc,U12<1/3Ucc 时，C1输出 为低电平，C2输出为高电平，即 Rd' =0,Sd ' =1,基本RS 触发器被置0，晶体管V1导通， 输出端U0为低电平。
当U11<2/3Ucc , U12<1/3Ucc 时，C1输出为高电平， C2输出为低电平，Rd ' =1,Sd ' =0, 基本RS 触发器被置1，晶体管截止，输出端 U0为高电平。
当U11<2/3Ucc,U12>2/3Ucc 时， 基本RS 触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。
2.4.1低温报警电路D1稳压输出，4端口为一个复位端，当D1为高电平（温 警。
充放电时间为T =RC 充电时间为555定时器的电路如上图所示。
它由三个阻值为 5k 的电阻组成的分压器、两个电压比此电路中4端口接窗口比较器的 度低于10C 即放大电路输出电压小于3V ）时，此多谐振荡器工作，蜂鸣器发出单频声音报图2.5T仁(R1+R2) • C1・ln ((Vcc - Vt-) / (Vcc - Vt+))放电时间为T2=R2 • C1 ・ln ((Vcc - Vt-) / (Vcc - Vt+))此振荡电路的振荡周期为T=T1+T2=(R1+2R2) • C1 ・ln ((Vcc - Vt-) / (Vcc - Vt+)) =(R1+2R2) • C1 ・ln 2占空比：q=T1/T=(R1+R2) /( R1+2R2图2.6 低温报警电路原理图2.4.2 高温报警电路图2.7 高温报警电路原理图高温报警采用双频报警，该部分用到了两片555定时器。
U1的作用是控制高低音的持续时间，高电平持续时间即为电容C的充电时间，低电平持续时间即为电容C的放电时间；U2的作用是将高音与低音转换成合成频率输出。
对于U1振荡电路的充电时间为：T1= (R1+R2) • C1 ・ln ((Vcc - Vt-) / (Vcc - Vt+))放电时间为：T2=R2 • C1 ・ln ((Vcc - Vt-) / (Vcc - Vt+))占空比为：q=T1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)当U1输出为高电平时对于U2振荡电路的振荡频率为：设阈值电压为VT1+、VT1-V cc Vt1充电时间为TH：T H (R4R5)?C2?In ―t一Vcc VT 1放电时间为TL：T L R4 ?C2 ?ln ° V T10 V T1则振荡周期TO为：V CC V T10 V T1T O T H T L (R4 R5)?C2?I n CC 丄R4?C2?lnV CC V TI0 V TI1低音频率为：f L—T o当U1输出低电平时对于U2的振荡频率为：设C2的阈值为VT2+、VT2-V CC V T20 V r2 T T H T L (R4 R5)?C2?ln CC 亘R5 ?C2?ln 亘V CC V T 2 0 V T 21咼音振荡频率为：f HT根据参数、计算公式可得，双频的高低音持续时间以及高低音频率只与和555外部连接的电容C和电阻R有关，因此我们可以通过改变555外部电路的电容和电阻的大小来控制多谐振荡电路的振荡周期，从而控制蜂鸣器发出声音的高低和频率。
U2的4端接D2端稳压输出电压，当D2为高电平（温度高于30C即放大电路输出电压大于9V）时，此多谐振荡器工作，蜂鸣器发出“嘀---嘟”的双频声音报警。
3.电路的仿真3.1电路仿真通过用Protues软件进行仿真，将各个模块连接好后进行仿真。