温度采集报警系统的设计。
九年级物理温度报警器设计原理
九年级物理温度报警器设计原理以下是一个简单的九年级物理温度报警器设计原理：
1.传感器：使用一个温度传感器，例如热电偶或热敏电阻，来测量环境温度。
传感器将温度转换为电信号，通常是一个模拟电压或电流。
2.比较器：将传感器的输出与一个参考电压进行比较。
这个参考电压可以是一个固定的值，或者可以根据你想要触发警报的温度设定。
3.报警器：当比较器检测到传感器的输出超过参考电压时，它会触发一个报警器，例如一个喇叭或一个闪光灯。
4.电源：为整个电路提供电源，可以使用电池或交流电源。
这个设计的基本原理是，当环境温度超过设定的阈值时，传感器的输出将超过参考电压，比较器将触发报警器，以提醒用户温度过高。
请注意，这只是一个简单的设计原理，实际的温度报警器可能会使用更复杂的电路和传感器，以提高准确性和可靠性。
基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
目录1.引言 (1)1.1绪论 (1)1.2课程设计任务书 (1)2.设计方案 (3)3.硬件设计方案 (3)3.1最小系统地设计 (3)3.2LED发光报警电路 (5)3.3DS18B20地简介及在本次设计中地应用 (5)3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列 (5)3.3.2 DS18B20地工作原理 (6)3.3.3 DS18B20地主要特性 (7)3.3.4 DS18B20地测温流程 (8)3.3.5 DS18B20与单片机地连接 (8)3.4报警温度地设置 (8)3.5数码管显示 (9)3.5.1数码管工作原理 (9)3.5.2数码管显示电路 (10)3.6硬件电路总体设计 (11)4.软件设计方案 (12)4.1主程序介绍 (12)4.1.1主程序流程图 (12)4.1.2主流程地C语言程序 (13)4.2部分子程序 (17)4.2.1 DS18B20复位子程序 (17)4.2.2 写DS18B20命令子程序 (18)4.2.3读温度子程序 (20)4.2.4计算温度子程序 (22)4.2.5显示扫描过程子程序 (23)5.基于DS18B20地温度采集显示系统地调试 (25)6.收获和体会 (27)7.参考文献 (27)1.引言1.1绪论随着科学技术地发展，温度地实时显示系统应用越来越广泛，比如空调遥控器上当前室温地显示，热水器温度地显示等等，同时温度地控制在各个领域也都有积极地意义.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.本文介绍了基于DS18B20地温度实时采集与显示系统地设计与实现.设计中选取单片机AT89C51作为系统控制中心，数字温度传感器DS18B20作为单片机外部信号源，实现温度地实时采集.并且用精度较好地数码管作为温度地实时显示模块.利用单片机程序来完成对DS18B20与AT89C51地控制，最终实现温度地实时采集与显示.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.1.2课程设计任务书《微机原理与接口技术》课程设计任务书(二)题目：基于DS18B20地温度采集显示系统地设计一、课程设计任务传统地温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点.但由于其输出地是模拟量，而现在地智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂.硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵.新兴地IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后地数字量，可以在保证测量精度地情况下，大大简化系统软硬件设计.这种传感器地测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度地测量.DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量.本课题要求设计一基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块.所设计地系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集地温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值.二、课程设计目地通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机地接口及DS18B20地编程；2）矩阵式键盘地设计与编程；3）经单片机为核心地系统地实际调试技巧.从而提高学生对微机实时控制系统地设计和调试能力.三、课程设计要求1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集地温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警）2、能实时显示温度值，要求保留一位小数；四、课程设计内容1、人机“界面”设计；2、单片机端口及外设地设计；3、硬件电路原理图、软件清单.五、课程设计报告要求报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）课程设计任务书；（2）总体设计方案（3）针对人机对话“界面”要有操作使用说明，以便用户能够正确使用本产品；（4）硬件原理图，以便厂家生成产（可手画也可用protel软件）；（5）程序流程图及清单（子程序不提供清单，但应列表反映每一个子程序地名称及其功能）；（6）调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%.2.设计方案本次地课题设计要求是基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块和键盘输入模块及报警模块.其中温度采集模块所选用地是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用地四位八段共阴极数码管进行温度地实时显示，键盘输入模块采用地是按钮进行温度地设置，报警模块用地是LED灯光报警.具体方案见图2-1.图2-1 总体设计方案3.硬件设计方案3.1最小系统地设计本次设计单片机采用地是AT89C51系列地，它由一个8位中央处理器(CPU)，4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个串行I/O口及中断系统等部分组成.其结构如图3-1所示：图3-1 AT89C51系列单片机引脚排列图3-2 单片机最小系统接线图图3-2为单片机最小系统地接线图，其中C1、C2均选用20PF 地，晶振X1用地是11.0592MHZXTAL1XTAL2 RST EA地.晶振电路中外接电容C1，C2地作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率地作用，一般选用10~30pF地瓷片电容.并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好.晶振地取值范围一般为0~24MHz，常用地晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz 等.晶振地振荡频率直接影响单片机地处理速度，频率越大处理速度越快.图3-2中C3，R1及按键构成了最小系统中地复位电路，本次设计选择地是手动按钮复位，手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平.一般采用地办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮.当人为按下按钮时，则Vcc地+5V电平就会直接加到RST端.由于人地动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位地时间要求.在单片机最小系统中还要将EA地非接高电平，如图3-2也有体现出来.3.2 LED发光报警电路P1.7图3-3 LED发光报警电路图3-3为LED报警电路地接法，其中一根线接单片机地8号P1.7口，另外一根接地.当温度超过预设温度值时LED灯被接通发光报警.3.3 DS18B20地简介及在本次设计中地应用3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列DS18B20地管脚排列如图3-4所示：DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）图3-4 DS18B20地引脚排列及封装3.3.2 DS18B20地工作原理DS18B20地读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到地温度值地位数因分辨率不同而不同，且温度转换时地延时时间由2s减为750ms. DS18B20测温原理如图3-5所示.图中低温度系数晶振地振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率地脉冲信号送给计数器1.高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生地信号作为计数器2地脉冲输入.计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应地一个基数值.计数器1对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行减法计数，当计数器1地预置值减到0时，温度寄存器地值将加1，计数器1地预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值地累加，此时温度寄存器中地数值即为所测温度.图中地斜率累加器用于补偿和修正测温过程中地非线性，其输出用于修正计数器1地预置值.图3-5 DS18B20测温原理图3.3.3 DS18B20地主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；（2）独特地单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20地双向通讯；（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一地三线上，实现组网多点测温；（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管地集成电路内；（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；（6）可编程地分辨率为9～12位，对应地可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强地抗干扰纠错能力；（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作.3.3.4 DS18B20地测温流程图3-6 DS18B20地测温流程图3.3.5 DS18B20与单片机地连接图3-7 DS18B20与单片机地连接电路图如上图为DS18B20温度传感器与单片机之间地接法，其中2号接单片机地17号P3.7接口.DS18B20通过P3.7口将采集到地温度实时送入单片机中.3.4 报警温度地设置P2.5 P2.6 P2.7P3.7图3-8 报警温度地设置电路图3-8为报警温度地设置电路，其中K1，K2，K3分别接到单片机地P2.5,P2.6,P2.7口.其中K1用于报警温度设定开关，K2用于报警温度地设置时候地加温度（每次加一），K3用于报警温度地设置时地减温度（每次减一）.实现了报警温度地手动设置.3.5 数码管显示3.5.1数码管工作原理图3-9 数码管地引脚排列及结构图3-9为数码管地外形及引脚排列和两种接法（共阴极和共阳极）地结构图.共阳极数码管地8个发光二极管地阳极（二极管正端）连接在一起.通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为低电平时，则该端所连接地字段导通并点亮.根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能吸收额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.共阴极数码管地8个发光二极管地阴极（二极管负端）连接在一起.通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为高电平时，则该端所连接地字段导通并点亮，根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能提供额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.要使数码管显示出相应地数字或字符，必须使段数据口输出相应地字形编码.字型码各位定义为：数据线D0与a字段对应，D1与b字段对应……，依此类推.如使用共阳极数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮.如要显示“0”，共阳极数码管地字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管地字型编码应为：00111111B（即3FH）.依此类推，可求得数码管字形编码如表3-5所示.表3-5数码管字符表显示地具体实施是通过编程将需要显示地字型码存放在程序存储器地固定区域中，构成显示字型码表.当要显示某字符时，通过查表指令获取该字符所对应地字型码.3.5.2数码管显示电路图3-10 四位八段数码管动态显示电路图3-10为本次设计所用到地四位八段数码管动态显示，其中段选接到单片机地P0口，位选接到单片机地P2口地低四位.其中P0口也接地有上拉电阻，图中未标示出来，会在下面地总体电路中标示出来.采用地是动态显示方式.3.6 硬件电路总体设计图3-11为本次设计地硬件总体设计图，其中利用K1,K2,K3处进行报警温度地设置，然后有DS18B20进行实时温度采集，并在数码管上同步显示，若采集到地温度达到或者超过预设地报警温度，则LED 灯会发光报警，若低于该报警温度，则不会报警.P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1P2.2 P2.3图3-11 硬件电路总体设计图4.软件设计方案4.1主程序介绍4.1.1主程序流程图本次设计首先对程序进行初始化，然后打开报警温度设定开关，对报警温度进行设定，确认设定值后，DS18B20温度传感器进行温度采集并送入单片机中，单片机将传感器所检测到地温度同步显示在数码管上，并且与设置地报警温度进行比较，若达到或者超过报警温度时，LED灯发光报警，如果没有达到，则继续进行温度采集.图4-1主程序流程图4.1.2主流程地C语言程序main (){ALERT=0。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造，温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强，结构简单，拥有很大的扩展空间等。
关键词：AT89C51；DS18B20；LM016L；报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。
stm32f1温度报警系统实验报告
stm32f1温度报警系统实验报告STM32F1温度报警系统实验报告1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 实验内容2. 实验器材和方法2.1 实验器材2.2 实验方法3. 硬件设计3.1 硬件连接图3.2 温度传感器选型和连接方式4. 软件设计4.1 系统架构图4.2 主程序流程图4.3 温度采集和处理算法5. 实验结果与分析5.1 温度采集结果显示界面截图及解释5.2 温度报警功能测试结果与分析6. 讨论与改进方向6.1 讨论实验中可能出现的问题及解决方案6.2 对实验系统的改进方向提出建议7. 结论8. 参考文献9. 致谢1 引言本报告旨在介绍STM32F1温度报警系统的设计与实现。
通过该系统，可以实时监测环境温度，并在温度超过设定阈值时触发报警。
本报告将详细介绍硬件设计、软件设计、实验结果与分析等内容。
1.1 背景温度监测与报警系统在工业生产、仓储物流等领域具有重要应用价值。
通过实时监测环境温度，可以及时采取措施避免设备过热、产品损坏等问题的发生。
1.2 目的本实验旨在利用STM32F1单片机设计一个温度报警系统，能够实时采集环境温度，并在温度超过设定阈值时触发报警。
1.3 实验内容本实验的主要内容包括：- 设计硬件电路连接，包括STM32F1单片机与温度传感器的连接；- 编写软件程序，实现温度采集和处理算法；- 测试系统功能，包括温度采集结果显示和报警功能。
2 实验器材和方法2.1 实验器材本实验使用的主要器材包括：- STM32F1开发板- 温度传感器模块- 电阻、电容、LED等元件- 面包板、杜邦线等连接线2.2 实验方法根据硬件连接图进行电路搭建，并将STM32F1开发板与计算机连接。
编写软件程序并烧录到STM32F1开发板上。
通过串口或LCD显示屏等方式，实时监测温度采集结果，并测试报警功能。
3 硬件设计3.1 硬件连接图（此处应插入硬件连接图）3.2 温度传感器选型和连接方式根据实验要求，我们选择了DS18B20数字温度传感器作为温度采集模块。
温度采集报警系统
大庆石油学院课程设计2009年2月日大庆石油学院课程设计任务书课程单片机原理及应用课程设计题目温度采集报警系统的设计专业电子科学与技术姓名杨光学号030901240319主要内容、基本要求、主要参考资料等1、主要内容：根据单片机课程所学内容，结合其他相关课程知识，设计一个温度采集报警系统，以加深对单片机知识的理解，锻炼实践动手能力，为以后的毕业设计和工作打下坚实基础。
2、基本要求：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计。
要求可以显示被测的温度并存储，可以设置报警温度，到达报警温度时声光报警。
3、主要参考资料：[1] 张毅坤,陈善久.单片微型计算机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.[2] 张友德,赵志英,徐时亮.单片微机原理应用与实验[M].上海:复旦大学出版社,2000.[3] 蔡美琴,张为民,沈新群,张荣娟.MCS-51系列单片机系统及其应用[M].北京:高等教育出版社,1992.完成期限2007年3月9日指导教师专业负责人2007年3 月2日目录第1章系统设计 (1)1.1温度采集报警系统 (1)第2章硬件设计 (2)2.1测温和控制电路 (2)2.2 显示控制电路 (5)2.3 声光报警电路 (6)第3章软件设计 (8)总结 (9)参考文献 (10)附录1 整体电路图 (11)附录2 源程序 (12)第1章系统设计1.1温度采集报警系统如图1.1所示为温度采集报警系统框图。
该课程设计将以单片机控制的温度采集系统为主，利用单片机完成对温度的检测，实现安全温度内正常显示温度值，超出设定的温度上限则进行声光报警。
系统在温度采集时主要应用了DS18B20芯片，该器件经过初始化后单片机首先进行ROM匹配，当受到测温器件发回的信号时证明该器件正常工作，接着单片机发送温度转换命令进行温度采集，测温的精确度很高，可以精确到小数点后四位。
设计中还应用了HD7279芯片进行数码管显示的驱动，一共应用了6位数码管。
温度报警器设计
温度报警器设计报告一、设计任务和要求：（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可接受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、显示及限制。
显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，限制电路是通过五个电压比较器和数字限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 温度限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。
将要限制的温度所对应的电压值作为基准电压VREF，用实际测量值vi和VREF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字限制电路，调整系统温度。
本题对温度的限定较多，需接受四个电压比较器，协作数字限制电路，实现由输出电平的变更来限制数模转换电路。
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，可以供应±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℃；•运用温度范围：-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。
传感器电路接受核心部件是 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，电流变更很小。
基于单片机的温度控制及报警系统的设计
摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于AT89S52的温度检测及报警系统。
该系统将单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过电路给出报警信号。
用AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行了实时采集与检测。
文中给出了系统实现的硬件原理图及程序设计。
经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。
该系统设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便。
关键词：数字温度传感器；单总线；单片机AT89S52；时钟液晶显示；报警信号ABSTRACTTemperature detection and control of industrial production process, one of the more typical applications, with sensors in production and life is more widely used, using a new single-bus digital temperature sensor to achieve the test and control the temperature more rapidly development, this paper is designed based on AT89S52 temperature detection and alarm systems. The system will be a single-bus temperature sensor DS18B20 and connected to a port on the controller, the temperature sensors on loop collection, the temperature will be collected to compare with the set value, when the temperature exceeds the upper limit set , through the circuit gives alarm signal. The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89S52 single-chip microcomputer .It is a part of the whole design that cannot be lacked. The system is used to collect and control temperature in real time.In this paper, it gives the system implementation of hardware and program designing. The experimental tests show that this high accuracy, strong anti-interference ability, alarm timely and accurate, with a certain reference value. The system design and layout simple and compact structure, small size, light weight, anti-jamming capability, cost-effective to expand convenience.Key Words：Digital temperature sensor; Single bus; Monolithic Integrated AT89S52; Lcd clock;Alarm signal目录1绪论 (1)1.1课题的背景与意义 (1)1.2温度检测及国内外报警系统的近况 (1)1.3温度参数、温度检测、报警系统 (3)1.3.1温度范围 (3)1.3.2温度测量 (3)1.3.3报警系统 (3)2系统总体设计方案 (4)3液晶显示电路和时钟电路的设计 (6)3.1液晶显示模块的设计 (6)3.1.1TS12864液晶显示器简述 (6)3.1.2TS12864-3主要特性及各引脚功能 (6)3.1.3 TS12864－3液晶显示器工作原理 (7)3.2时钟电路的设计 (7)3.2.1时钟电路的简述 (7)3.2.2时钟电路的引脚功能及结构 (8)3.2.3时钟电路工作原理 (8)4报警系统硬件设计和单片机温度控制 (10)4.1温度控制系统硬件设计 (10)4.1.1主控制单片机 (10)4.1.2AT89S52的特点 (10)4.1.3AT89S52主要功能及特性 (10)4.1.4单片机最小系统模块 (12)4.2报警系统的设计 (13)4.2.1报警系统蜂鸣器的特性 (13)4.2.2报警系统工作原理 (14)4.3 DS18B20芯片简介 (15)4.3.1温度传感器的历史及简介 (15)4.3.2DS18B20性能特点及内部结构 (15)4.3.3DS18B20工作时序 (19)4.3.4DS18B20的操作协议 (21)4.3.5DS18B20序列号编码 (23)4.3.6DS18B20的测温原理 (23)4.3.8DS18B20在测温系统中的应用 (24)4.3.9注意事项 (24)4.4温度检测模块的设计 (25)4.5温度控制系统的设计 (26)5系统调试 (27)5.1硬件调试方法 (27)5.1.1常见的硬件故障 (27)5.2软件调试 (27)5.3误差分析 (28)结论 (29)参考文献 (30)附录1：英文资料 (31)附录2：中文资料 (36)附录3：程序 (40)附录4：总原理图 (56)致谢............................................. 错误！未定义书签。
冷链物流温度监控与报警系统设计
冷链物流温度监控与报警系统设计冷链物流是指在物流过程中对易变质产品进行温度控制和监控，以确保产品的质量和安全。
在冷链物流过程中，温度监控和报警系统起着至关重要的作用，可以实时监测温度变化，并在温度异常时及时报警，以保证产品的品质和安全性。
本文将探讨冷链物流温度监控与报警系统的设计原理和关键技术。
一、冷链物流温度监控系统设计原理冷链物流温度监控系统的设计原理是通过传感器实时采集环境温度数据，并将采集到的数据通过通信网络传输到中央控制系统。
中央控制系统根据预设的温度范围进行数据分析和处理，并在温度超出设定范围时触发报警机制。
下面将介绍冷链物流温度监控系统设计的主要技术要点。
1. 传感器选择和布置在冷链物流过程中，合适的传感器是实现温度监控的关键。
常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
根据实际需求选择适合的传感器，并合理布置在货物密集的区域，以确保准确采集到温度数据。
2. 数据采集与传输温度数据的采集与传输是冷链物流温度监控系统设计的核心。
可采用无线传感器网络技术，利用无线传感器节点采集环境温度数据，并通过无线通信模块将数据传输到中央控制系统中。
此外，还可以使用物联网技术和云计算技术实现数据的远程采集和传输，以提高系统的智能化和便捷性。
3. 数据分析与处理中央控制系统接收到温度数据后，需要进行数据分析和处理。
首先，对采集到的数据进行实时监测和记录，以便进行后期的分析和溯源。
其次，将采集到的数据与预设的温度范围进行比对，如果温度超出设定范围，就触发报警机制。
最后，对温度数据进行历史记录和统计分析，为冷链物流过程中的质量控制和管理提供支撑。
4. 报警机制设计报警机制是冷链物流温度监控系统设计的重要部分。
当温度超出设定范围时，系统会自动触发报警，通知相关人员进行处理。
报警方式可以包括声音报警、短信报警、邮件报警等，以确保及时采取措施避免温度对产品造成损害。
二、冷链物流温度监控系统设计关键技术冷链物流温度监控系统设计需要涉及多个关键技术，下面将重点介绍其中的几个关键技术。
温度采集报警系统的设计和实现
特 点可 造成 Ｎ位 同时显 示的 效果 。
２１年３ 干 Ｏ ０ 月
商品与质 量
理 研究 论
温度采集报警系统的设计和实现
口胡 思远
（ 西北 民族大学数学与计算机 科学学院 甘 肃兰州 ７０３ ） ３００
摘 要： 本文对温度 采集与报 警系统的现状与适用性进行 分析， 并针对 目前温度 采集报 警系统 的缺 陷与不足 进行改进 ， 主要在 上 面做 了部 分 改 进 。 关键词 ： 温度采集； 警系统适 用性 报
该系 统采 用 Ａ ８Ｃ ｌ 为微控 制器 ， 用 ４ ４矩 阵式键 盘作 Ｔ９５ 作 使 ￣ 为用户输 入设 备 ， 用 Ｄ １Ｂ ０ 为温 度 感应 设备 。系统 从键盘 采 Ｓ ８２ 作 录 入用户 输入 的数据 并保 存 到数据 存 储器 中， 温度 感 应器 所采 将 集到 的温度 根据 用户 设 定 的模 式 与用 户 的数据 进行 比较 ， 用两 并 位 Ｌ Ｄ 将所 采集 到 的温 度 值进 行 显示 ， Ｅ 在一 定控制 模式 下 ， 当温
高 的显 示亮度 ， 占用 Ｃ Ｕ 时 间少 ， Ｐ 编程 简单 等优 点 ， 其 占用的端 但 口线 多 ， 硬件 电路 复杂 。
机 之后 对各个 功 能部件 进行 初始 化 ，之 后读 取温 度值 信息 ，并在 Ｌ Ｄ 数码 管上显 示 出来 ， Ｅ 如此 在读 数． 示 之间 循环 ， 盘输 入采 显 键 用 中断方 式 ，当用户 想设 置或 者更 改模 式 时只 需从键 盘 上进 行操 作 ， 不需 对系 统进 行复 位操 作 ， 而 每次 输入 三个 数据 ［ 格式 为 ： 设 预
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构：本系统的所有模块分为两个主要的部分：单片机部分和PC部分。
单片机部分是整个温度控制系统的中心模组，它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示，还有一些辅助操作，如温度上下限报警等；PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能，与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。
2、硬件设计：本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心，在系统中应用TLC1543数据采集芯片，采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集，使系统实现多路温度检测同时显示.另外，为了实现数据采集记录，系统可以选用32K字节外部存储封装。
二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写，根据实际情况，主要分为以下几个主要的模块：（1）初始化模块：初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。
（2）温度采集模块：主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作，还可以实现温度的报警功能。
（3）录波模块：提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。
（4）通信模块：主要是用于实现数据透传，采用RS485接口与PC端的上位机联网，可实现远程调试、远程控制等功能。
（5）用户界面模块：实现数据显示功能，可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。
三、实验检验（1）检查系统硬件的安装是否良好；（2）采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对；（3）做出多路温度信号的对比，以确定系统读取的数据是否准确；（4）检查温度报警功能是否可以正常使用，也可以调整报警范围，试验报警功能是否可靠；（5）进行通信数据采集的联网检测，确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。
嵌入式系统课程设计(温度检测报警系统)
一、系统要求使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统，具体要求：1、使用热敏电阻或者内部集成的温度传感器检测环境温度，每0.1秒检测一次温度，对检测到的温度进行数字滤波（可以使用平均法）。
记录当前的温度值和时间。
2、使用计算机，通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。
3、使用计算机进行时间的设定。
4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。
5、若超过上限值或者低于下限值，则STM32进行报警提示。
二、设计方案本次课程设计的要求是使用STM32F103设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多的片上资源，功能十分强大，我使用了以下部分来完成课程设计的要求：1、STM32F103内置了3个12位A/D转换模块，最快转换时间为1us。
本次课程设计要求进行温度测定，于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的内部信号源进行转换。
当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，本设计只采集一个通道的信号，所以不使用扫描转换模式。
本设计需要循环采集电压值，所以使用连续转换模式。
2、本次课程设计还使用到了DMA。
DMA是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据，不需要微处理器干预。
使能ADC的DMA接口后，DMA控制器把转换值从ADC数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量ADC_ConvertedValue中，当DMA传输完成后，在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的内容就是ADC转换值了。
3、STM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。
STM内部的温度传感器支持的温度范围：-40到125摄氏度。
利用下列公式得出温度温度(°C)={(V25-VSENSE)/Avg_Slope}+25式中V25是VSENSE在25摄氏度时的数值（典型值为1.42V）Avg_Slope是温度与VSENSE曲线的平均斜率（典型值为4.3mV/C）利用均值法对转换后的温度进行滤波，将得到的温度通过串口输出。
基于FPGA的温度传感报警系统设计
基于FPGA的温度传感报警系统设计一、引言温度传感器在许多领域中被广泛使用，用于监测环境或设备的温度变化。
为了及时发现温度异常并采取相应措施，设计一个基于FPGA的温度传感报警系统具有重要意义。
本文将介绍如何利用FPGA实现温度传感器数据采集、处理和报警功能的设计方案。
二、系统结构基于FPGA的温度传感报警系统通常包括温度传感器模块、FPGA开发板、显示模块和报警器。
温度传感器用于采集环境温度数据，将数据传输给FPGA开发板；FPGA开发板负责接收并处理传感器数据，根据预设阈值判断是否触发报警；当温度超过设定阈值时，FPGA会触发报警器进行提示。
三、设计原理1. 数据采集：FPGA通过接口与温度传感器通信，获取实时温度数据。
2. 数据处理：FPGA对采集到的温度数据进行处理，与预设阈值比较，判断是否触发报警。
3. 报警功能：当温度超过设定阈值时，FPGA触发相应报警装置，如LED灯闪烁、蜂鸣器响声等。
四、软件实现1. Verilog/VHDL编程：使用Verilog或VHDL语言编写FPGA的逻辑设计，包括数据采集、阈值比较和报警逻辑。
2. 开发工具：选择适合的FPGA开发工具，如Xilinx ISE、Quartus II 等，进行逻辑综合、布局布线和下载等操作。
3. 调试验证：通过仿真和实验验证系统设计的正确性和稳定性。
五、性能分析通过对基于FPGA的温度传感报警系统进行性能分析，可以评估系统的响应速度、准确性和稳定性等指标。
同时，还可以分析系统的功耗、资源利用情况和可靠性等方面，为系统优化提供依据。
六、总结基于FPGA的温度传感报警系统设计结合了硬件设计和软件编程技朧，具有广泛的应用前景。
通过合理设计系统结构和软硬件实现，可以实现对温度异常的及时监测和报警提示，保障设备和环境的安全。
希望本文的介绍能够为读者深入理解基于FPGA的温度传感报警系统设计提供参考和启发，促进相关领域的技术创新和应用。
温度采集与控制系统设计毕业论文.doc
第一章绪论本章介绍了温度采集与控制系统设计的背景与意义，通过本章，可以了解温度传感器和单片机的发展状况以及相关技术的发展状况。
1.1 课题背景与意义温度控制无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，而在当今，我国农村锅炉取暖，农业大棚等多数都没有实时的温度监测和控制系统，还有部分厂矿，企业还一直沿用简单的温度设备和纸质数据记录仪，无法实现温度数据的实时监测与控制。
随着社会经济的高速发展，越来越多的生产部门和生产环节对温度控制精度的可靠性和稳定性等有了更高的要求，传统的温度控制器的控制精度普遍不高，不能满足对温度要求较为苛刻的生产环节。
人们对于温度监测技术的要求日益提高，促进了温度传感器技术的不断发展进步。
温度传感器主要经历了三个发展阶段：模拟集成温度传感器、模拟集成温度控制器、智能温度传感器。
温度传感器的发展趋势：进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等高科技的方向迅速发展。
自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代的单片机技术进入了快速发展的时期。
近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝着快速，高性能的方向发展，从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。
单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各个行业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。
单片机在国内的主要的应用领域有三个：第一是家用电器业，例如全自动洗衣机、智能玩具；第二是通讯业，包括手机、电话和BP机等等；第三是仪器仪表和计算机外设制造，例如键盘、收银机、电表等。
除了上述应用领域外，汽车、电子行业在外国也是单片机应用很广泛的一个领域。
它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪表中的误差的修正、线性处理等问题。
11.2 本课题的研究内容与目标设计以STC89C52单片机为系统控制核心，结合DS18B20温度传感器、12864液晶显示、BM100无线模块、报警、升温和降温指示灯几部分电路，构成了一整套温度检测，报警及控制系统。
基于单片机的多路数字式温度采集测控报警系统设计
之后 初始化 两路Ｄ ＩＢ ０ Ｓ ８２ 以确认 器件 的存在 ；初 始化 完成之 后 ，将进 行温度 的采 样 ，并执 行 温度 比较 ，如 果温 度高 于系 统初 始 设置报 警 值 ，将进 行超 温语 音提 示 。主程 序循 环 过程 中不 断的 扫描 按键 ，如 果有 按键 触 发将 会调
度 ，若 有超 过 限值 ，则进行 语音播 报 处理 。
现 两路 温度 的 实时采 集 和显 示 ，且可 以设 置报 警温 度值 ，实现 超温 报警 功 能 。其 中温 度信 号 由智 能型 温度 传感 器 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８２ 采集 ，Ｄ ＩＢ ０ 其 内部 直 Ｓ８ ２在 接 完成ＡＤ ／ 转换 ，通过 单线 总线 ，输 出数 字信 号送 入单片 机进 行数据 处理 。
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基 于 单 片 机 的 多路 数 字 式 温 度 采 集 测 控 报 警 系 统设 计
刘
（． Ｉ江西陶瓷工艺美术职业技术学院 江西
莹 邬
景德镇
华２ 程志山１
３ ３０ ；２ 景德镇陶瓷学院 ３００ ． 江西 景德镇 ３３０） ３０ ０
用键值 处理 函数
图 Ｉ 系统主 程序 流程 图
３３ 数 据采 集 流程 。Ｄ ＩＢ ０ 单的硬 件 接 口是 以相 对 复杂 的接 口编 ． Ｓ ８２ 简 程 为代价 。 由于Ｄ １Ｂ ０ Ｓ８２ 通过 单 总线与外 部进 行通 讯 ，所 以其 通信功 能是 分 时完 成 的，它 与单 片机 的接 口协 议是 通过严 格 的时序 来实现 的 ，Ｄ ＩＢ ０ Ｓ ８２数 据 的 写入 和 读 出 都 是 由主 控 ＭＵ 写特 定 的 时 间 片 来 完 成 的 。 系 统 对 Ｃ读 Ｄ ＩＢ ０ ＳＳ２ 的各 种操 作 必须 按协 议 进行 。操 作协 议 为 ：初始 化Ｄ ＩＢ ０（ Ｓ８ ２ 发复
智能温度采集报警系统的低功耗设计
智能温度采集报警系统的低功耗设计作者：刘明来源：《科教创新》2013年第02期摘要：随着现代电子技术的飞速发展，电子产品的低功耗设计越来越到人们的重视，尤其是对便携式电子产品的低功耗设计更是近年来电子产品设计的一个主潮流。
本论文以智能温度采集报警系统为研究对象，重点探讨了基于MSP430F149型超低功耗单片机在温度采集报警系统上的应用与开发。
关键词：MSP430单片机低功耗硬件设计1.设计的意义本次设计的温度采集报警系统是一种能够长期自动工作的设备，它使用的电源为电池也可为充电电池，因此其功耗的大小直接决定了其使用的时间的长短。
而且一般情况下这类系统的工作环境都比较恶劣，因此，对该系统进行低功耗设计不仅便于延长使用寿命，便与安装、管理与维护，而且由于该系统具有其他无人值守自动设备相似的特点，对该系统进行低功耗设计的方式方法可以应用到其他设计中，这具有非常重要的社会效益和经济效益。
本设计的应用性比较强，如稍加改装可做实验室温湿度监控系统、仓储温湿度监控系统、工业环境监控系统等。
2.系统的设计2.1总体设计方案本系统对温度数据进行采集，温度传感器通过某种关系的换算，就可以得到温度与输出电压的关系，单片机通过模拟口采集得到传感器输出电压，通过设置的参考电压就可以得到传感器的输入带电压，再通过一定关系的转换就获得温度参数，将得到的温度参数进行分析后进行相应的处理，比如显示或者报警。
另外系统通过键盘输入来完成对报警温度的上、下限设置；通过显示电路将得到的数据显示出来；当温度超过上限和下限的时候，系统进行报警，报警通过驱动一个蜂鸣器来实现。
本设计的系统硬件部分主要包括CPU处理模块、传感器采集模块、键盘输入模块、电源及复位模块[1]、报警模块[2]、显示模块[3]以及串口通信模块等。
整个系统的原理框图如图2-1所示：2.2设计的基本思路2.2.1系统的低功耗设计一个单片机系统的功耗受多因素的影响，主要有系统的技术指标，芯片和元器件的选择，及系统的工作方式等。
基于单片机的温度采集报警系统的设计
摘 要 ：设计了一种基于单片机 Ａ ８Ｓ １ ＤＳ８ ２ Ｔ ９ ５ 和 １Ｂ ０温度传感器的温度采集报警 系统。该系统性能可靠，结构简单， 能 实现 安全 温度 内正常显 示温 度值 ，超 出设 定的 温度上 限 则进 行 声光报 警 。 关键 词 ： ２ Ｐ １． ５
一
、
系 统在温 度 采集 时主 要应用 了 Ｄ １Ｂ ０芯 片 ，该 器件 经过初 时钟脉 冲进 行 计数进 而完 成温 度测 量 。计数 门 的开启 时 间 由高 温 Ｓ ８２ 始 化后 单片机 首 先进行 Ｒ Ｍ匹配 ，当 受到测 温器 件发 回 的信 号时 度 系数 振 荡器 来决 定 ，每 次测 量前 ，首先将 一５ ℃所 对应 的 一个 Ｏ ５ 证 明该 器件 正常 工作 ，接 着单 片机 发送温 度 转换 命令 进行温 度采 基数 分别 置入 减法 计数器 １ 、温 度 寄存器 中 ，计数器 １ 温度 寄 和 集 ，测 温 的精确 度很 高 ，可 以精确 到 小数 点后 四位 。设计 中还应 存器被 预 置在 一５ ℃所对 应 的一个 基数值 。 ５ 用 了Ｈ ７ ７ 芯 片进 行数 码管 显示 的驱动 ， 共应用 了 ６ 数码 管 。 Ｄ２ ９ 一 位 减 法计数 器 １对 低温度 系数 晶振产 生的脉 冲信号 进行减 法计 数 ，当减 法计数 器 １的预 置值减 到 ０ ，温 度寄存 器的值将加 １ 时 ， Ａ ９ Ｔ８ 减法计 数器 １ 的预置将重 新被装入 ， 减法计 数器 １ 新开始对低 温 重 Ｓ ５ｌ 度系数 晶振产 生的脉冲信 号进行计 数 ， 如此循 环直到 减法计 数器计 数到 ０时 ， 停止 温度 寄存 器 的累加 ， 时温度 寄存器 中的数值 就是 此 所测温 度值 。 输 出用 于修正减法 计数器 的预置值 ，只要计 数器 门 其 仍未 关闭就重 复上述过程 ，直到温 度寄存器 值大致被 测温度值 。 单 总线要 求外 接一 个约 ５ ｋ的上拉 电阻 ： 样 ， 总线 的闲 置 这 单 图 １ 温度 采集 报警 系统 框 图 状 态为 高 电平 。不管什 么 原因 ，如 果传输 过程 需要 暂 时挂起 ， 且 二 、硬件 设计 要 求传 输过程 还 能够继 续 的话 ，则 总线必 须处 于空 闲状 态 。位传 （ ）测 温和 控制 电路 一 １ 测 温 ． 输 之 间的恢 复 时间没有 限制 ，只要 总线在 恢 复期 间处 于空 闲状态 测温 使用 的 Ｄ １Ｂ ０ 典型 的应 用单 总线技 术 的器件 。 Ｓ８２ 是 （ 电平 ） 高 。如 果总线 保持 低 电平超 过 ４０ ，总线 上 的所有 器 ８ Ｓ ｕ 顾名 思义 ，单 总线 只有 一根 数据 线 。设备 （ 主机或 从机 ）通 件 将复 位 。另外 ，在 寄生 方式 供 电时 ，为 了保 证单 总 线器件 在 某 过 一个漏 极 开路或 三态 端 口，连 接 至该数 据线 ，这 样 允许设 备在 些 工作 状态 下 （ 温度 转换 期 间、Ｅ ＰＯ 如 Ｅ ＲＭ写入 等 ）具有足 够 的 电 不 发送数 据 时释放 数据 总线 ， 以便总 线被 其它 设备所 使用 。 源 电流 ，必 须在 总线 上提 供强 上拉 …。 Ｄ １Ｂ０ 度传 感器 是美 国 ＤＬ Ａ 半 导体 公司最 新推 出 的一 Ｓ ８２ 温 ＡＬ Ｓ 主机控 制 Ｄ ＩＢ ２ 成温 度转 换必须 经过 三个 步骤 ： Ｓ８ ０ 完 初始 化 、 种 改进 型智 能温度 传 感器 ，与传 统 的热 敏 电阻等 测温 元件相 比， ＲＭ操作指 令 、存储 器操 作指 令 。必须 先启 动 Ｄ １Ｂ ２ 始转 换 ， Ｏ Ｓ８０ 开 它 能直 接读 出被 测温 度 ，并且 可根 据 实际要 求通 过简 单的编 程 实 再读 出温度 转 换值 。本 系统仅 挂接 一个 芯 片 ，在 软件 设计 中使 用 现 ９ １２位 的数字 值读 数方 式 。 Ｓ ８２ ～ Ｄ １Ｂ０采用 ３ Ｐ 一３ 封 装 默认的 １ 位转换精度， 脚 Ｒ ５ ２ 外接供电电源， 读取的温度值高位字节送 或 ８ ＳＩ 脚 ＯＣ封装 ，其 内部 结 构框 图如 图 ２ 示 。 所 单元 ，低位 字 节送 ＷＬ Ｂ单元 ，再 按照温 度值 字节 的表 示格 式及 ＤＳ 其符 号位 ，经 过简 单 的变 换 即可得 到实 际温 度值 。 ２控 制 ． Ａ８ Ｓ １ 美 国 Ａ ＭＬ公 司生 产的低 电压 、高 性 能 Ｃ Ｏ８位 Ｔ ９５ 是 ＴＥ ＭＳ 单 片 机 ； 片 内含 有 ４ 字 节 的 可 反 复 擦 写 的 只 读 程 序 存 储 器 ｋ （Ｐｏ ）和 １８ 字 节 的随机 存取 数据存 储器 （Ａ ） ＥＲ Ｍ ２ Ｒ Ｍ ；器 件采 用 Ａ ＴＬ公 司的 高密度 、非 易失 性存储 技术 生产 ，兼容标 准 Ｍ Ｓ ５ ＭＥ Ｃ一 １ 指 令系 统 ； 内置通 用 ２ 中央处 理器 （ Ｐ ） Ｆａｈ存储 单元 ， 片 位 ＣＵ 和 ｌｓ 功能 强 大 的 Ａ ８Ｓ １单 片机 可 为您 提 供 许 多高性 价 比的应 用 场 Ｔ ９５ 合 ，可灵活 应用 于 各种控 制领 域 。 图 ２ Ｄ １Ｂ ０内部结 构框 图 Ｓ８ ２
基于单片机的温度采集报警系统的设计
基于单片机的温度采集报警系统的设计王熔熔;刘海霞【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》【年(卷),期】2011(000)024【摘要】设计了一种基于单片机AT89S51和DS18820温度传感器的温度采集报警系统。
该系统性能可靠，结构简单，能实现安全温度内正常显示温度值，超出设定的温度上限则进行声光报警。
%It designs a microcontroller based onAT89S51 and DS 18B20 temperature sensor temperature collection and alarm system.The system has reliable performance,simple structure,can achieve safe temperature within a normal display temperature exceeds the set temperature,upper limit,sound and light alarm.【总页数】3页(P181-183)【作者】王熔熔;刘海霞【作者单位】内蒙古机电职业技术学院,呼和浩特010070;内蒙古机电职业技术学院,呼和浩特010070【正文语种】中文【中图分类】TP311.52【相关文献】1.基于单片机数字式多路温度采集语音报警系统 [J], 陈正军;邬华;王谢玮2.基于单片机温度和烟雾检测报警系统的设计 [J], 蒋松云3.基于AT89C52单片机和DS18B20传感器的温度报警系统设计 [J], 毕韬4.基于单片机温度采集与报警系统的研究 [J], 张国容;滕瑞宁;杨升正5.基于单片机的配电箱温度监测和火灾报警系统设计 [J], 刘江虹;吴俊锋;梁艺珍;邱明明;魏琪楠;康俊特因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
采集数据报警系统方案
采集数据报警系统方案引言在各种行业中，对于实时数据的采集和监控至关重要。
随着物联网技术的发展，采集数据报警系统成为了保障数据安全和运行稳定的重要组成部分。
本文将介绍一种简单而高效的采集数据报警系统方案，该方案基于物联网技术，能够实时采集数据并在异常情况下触发报警。
系统架构采集数据报警系统的架构由以下几个关键组件组成：•传感器：用于采集各种环境参数的传感器，例如温度、湿度、压力等。
•网关设备：负责将传感器采集到的数据利用物联网技术发送给云平台。
•云平台：接收传感器数据并进行存储、处理和分析。
同时，云平台还负责监控数据，并在异常情况下触发报警。
•报警设备：根据云平台发送的报警信息进行相应的报警，例如声音报警、短信报警等。
系统工作流程1.传感器采集数据：传感器实时采集环境参数数据。
2.数据传输至网关设备：传感器通过物联网技术将采集到的数据传输至网关设备。
3.网关设备传输数据至云平台：网关设备将采集到的数据通过网络传输至云平台。
4.云平台存储和处理数据：云平台接收到数据后，会进行存储、处理和分析。
5.数据监控和异常检测：云平台会对采集到的数据进行实时监控，并检测是否存在异常情况。
6.报警触发：如果云平台检测到数据异常，会触发相应的报警机制。
7.报警设备响应：报警设备根据报警信息进行相应的报警，例如触发声音报警器或发送短信报警。
系统优势采集数据报警系统方案具有以下几个优势：1.实时性：借助物联网技术，传感器采集到的数据可以实时传输至云平台，实现对数据的即时监控和报警。
2.高效性：采用云平台存储和处理数据，可以对大量数据进行高效处理和分析，提高报警的准确性和响应速度。
3.智能化：通过云平台的数据处理和分析，可以实现对数据的智能化监控和异常检测，减少误报率，提高数据的安全性。
4.灵活性：系统具有良好的可扩展性和可配置性，可以根据实际需求对传感器、网关设备、云平台和报警设备进行灵活部署和配置。
系统应用采集数据报警系统方案可以应用于各种行业和领域，例如：1.工业监测：对于工业生产过程中的关键环境参数进行监测，如温度、湿度、压力等，及时发现异常情况，保证生产的安全和稳定。
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学号：**********课程设计报告温度采集报警系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程班级 1姓名孙黄超摘要温度采集广泛应用于人民的生产和生活中，使用温度计来采集温度，这样不仅采集精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。
为了解决这一问题，本文介绍了一种采用集成温度传感器DS18B20作为检测元件，AT89C51作为CPU的温度监控系统。
利用数字温度传感器DS18B20与AT89C51单片机结合来测量温度，利用相应的显示器显示温度值。
利用仿真工具Proteus进行单片机应用系统的虚拟设计与仿真调试。
在Keil μVision3开发环境下进行C51语言程序开发。
本课题主要有键盘输入模块、传感器采集模块、显示模块、报警模块、CPU处理模块、电源供电及复位模块组成。
本文介绍了该温度采集报警系统的硬件和软件设计。
关键字：数据采集、传感器、AT89S51单片机、仿真调试目录摘要 (I)目录 (II)1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 温度采集报警系统原理说明 (1)3 硬件设计 (3)3.1 总体方案设计 (3)3.2 主要模块设计 (3)3.2.1 晶振电路 (3)3.2.2 复位电路 (4)3.2.3 按键操作电路 (4)3.2.4 显示电路 (5)3.2.5 报警电路 (5)3.2.6 温度传感器选择........................................... (5)3.2.7 实现温度采集报警系统的整体流程图 (6)4 软件设计 (7)4.1 温度采集传感系统的任务 (7)4.2 Proteus的界面实现 (7)4.3 在KeilμVision4平台下进行编程 (8)5 系统调试与实验 (9)6 总结 (11)7 参考文献 (12)8 附录 (13)1 引言1.1 研究背景及意义随着社会和经济的发展，城市的消防工作越来越重要，火灾自动报警系统在消防工作中的作用就越突出，我国的火灾报警系统历经了从无到有，从简单到复杂的发展过程，其中智能化程度越来越高，但是由于人为的因素导致发生火灾的消息不能及时向有关方面报告，没有及时的处理火灾事故，这导致了更多的经济财产损失。
而火灾自动报警系统的实现及全方面的应用就是为了减少损失的发生率。
温度采集报警系统的设计及研究应用，对于以后消防工作的进行有十分重大的意义。
因此，采用单片机实现温度控制系统的研究越来越普遍，而单片机温度控制系统中的传感器的应用，简化了信息采集的设计，从而减小了设计的复杂性，增加系统的可靠性，也同时减小了在实际开发中PCB板的面积，节约了成本。
报警和显示模块主要是驱动蜂鸣器实现报警功能和便于实时观察。
该系统充分体现了智能化、低功耗、高精度的发展趋势。
重点在于传感器的设计及智能化、低功耗的硬件电路设计上。
1.2 国内外研究现状由于火灾系统需要不断完善，因此，目前各个国家对于温度采集报警系统十分的重视。
重视的角度虽热不同，但最终的目的就是提高温度采集报警系统的灵敏度，使之应用于各大消防隐患场所。
在现代社会不断发展的时代进程中，起初的消防设施不能广泛应用于各个大型场所。
因此才不断追求灵敏度高、规模小型化、高可靠性、技术智能化的系统。
网络化、智能化、多样化、小型化、社区化是目前各个国家需要攻克的研究课题。
为此，研究力度仍需不断加大。
2 温度采集报警系统原理说明由于采用温度传感器DS18B20与AT89S51单片机相结合的测温方式，因此要对两者有一个简单的了解，下面就其基本性能做下说明。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型的具有单总线接口的智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字读数方式。
DS18B20的性能如下。
（1）单总线接口，仅需要一个引脚与单片机进行通信。
（2）多个DS18B20 均可挂在单总线上，实现多点测温功能。
（3）可通过数据线供电，电压范围为3.0V~5.5V。
（4）温度以9或12位的数字读数方式。
（5）用户可定义报警设置。
（6）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。
（7）负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
（8）DS18B20采用3引脚PR-35封装或8引脚SOIC封装。
AT89S51单片机的片内硬件组成结构如图1所示。
它把那些作为控制应用所必需的基本外围部件都集成在一个集成电路芯片上。
它具有如下外围部件及特性：（1）8位微处理器（CPU）；（2）数据存储器（128B RAM）；（3）程序存储器（4KB Flash ROM）；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1个全双工的异步串行口；（6）2个可编程的16位定时器/计数器；图1 AT89S51单片机片内结构（7）1个看门狗定时器；（8）中断系统具有5个中断源、5个中断向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）26个；（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式；（11）3个程序加密锁定位；与AT89C51比，AT89S51更突出的优点：（1）增加在线可编程功能ISP（In System Program），字节和页编程，现场程序调试和修改更加方便灵活；（2）数据指针增加到两个，方便了对片外RAM的访问过程；（3）增加了看门狗定时器，提高了系统的抗干扰能力；（4）增加断电标志；（5）增加掉电状态下的中断恢复模式；片内的各功能部件通过片内单一总线连接而成（见图1），基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统微机结构。
CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR，Special Function Register）的集中控制方式。
单片机通过模拟口采集得到的传感器输出的电压，通过设置的参数电压就可以得到传感器的输入电压，再通过温度与电压转换等式就可以得到温度参数，将得到的温度参数进行分析后进行相应的处理，显示温度数据或者是驱动蜂鸣器报警，AT89S51芯片内集成了A/D转换通道，这样就可以直接将单片机的A/D输入通道与传感器的模拟电压输出通道相连接，系统可以通过键盘来完成对报警温度的上限和下限的设置，再通过显示电路将数据显示出来，当温度超过所设置的最大温度或最小温度时，系统通过驱动蜂鸣器进行报警。
因此采用AT89S51芯片与温度传感器DS18B20相结合的方式实现温度报警系统的研究。
3 硬件设计3.1 总体方案设计温度采集报警系统主要由电源电路、复位电路、键盘、温度采集电路、显示电路、报警电路、CPU处理（AT89S51）等组成，整个系统的原理框图如图2所示。
图2：系统电路的总体设计框图3.2 主要模块设计3.2.1 晶振电路瓷片电容C1、C2是用来驱动晶振Y1的，因为晶振的大小是16M，所以选用30pF的电容，如下图3所示。
图3 晶振电路3.2.2 复位电路复位电路选用了30pF的电解电容和1K的电阻，如下图4所示。
图4 复位电路3.2.3 按键操作电路电路图如下图5所示：图5 按键操作电路按键SET用来进行温度值的设置；BACK键用于返回上一层次的步骤；INC键用于调整数字的值，每按一次加一，数值加一；MOVE键用于显示屏上光标的移动。
3.2.4 显示电路显示采用16*4字符LCD，如下图6所示：图6 显示电路3.2.5 报警电路采用蜂鸣器出声、发光二极管闪烁的方式进行报警。
如下图7所示：图7 报警电路三极管NPN采用9013是作为蜂鸣器的驱动的作用的，R7、R8作为限流电阻使用。
3.2.6 温度传感器选择采用数字温度传感器DS18B20。
DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。
可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。
DS18B20能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面带来了令人满意的效果。
基于现有器件所限，温度采集模块采用DS18B20温度传感器效果更好。
3.2.7 实现温度采集报警系统的整体流程图图8 温度采集报警系统整体流程图4 软件设计在本设计系统中，要求达到的目的是在温度数值低于或超过设定的安全数值的情况下，系统自动报警的目的。
要实现现实社会中温度异常检测与报警预警之间的联系转换，就需要温度采集报警系统的全面应用。
温度采集报警系统的主要功能是实现微妙的温度伤害差距对于生产生活影响的减弱，通过单片机等设施及时的通告给人类，以便于我们采取有利的措施。
总之，该系统对于我们的生产生活有很大的影响。
4.1 温度采集传感系统的任务温度采集传感系统的任务就是运用温度传感器将超出或低于设定温度的温度状态报告给上一级，通过单片机的CPU处理系统，实现即时的报警预警，以减少国家及人民的财产安全。
4.2 Proteus的界面实现下图9为其基本界面：图9 Proteus界面打开Proteus软件，将图中标号为P的小格选中，将会出现一个如下图10的界面。
在界面中的Keywords中输入要找的元器件，然后点击OK就会出现在图9中的界面中，按照此方法找到我们所需要的所有器件，之后在开始的界面中绘制所需原理图。
绘制好之后，将在Keil μVision4中生成的.hex文件导入到绘制好的原理图中。
最后，进行调试与检测。
图10 元件快速查找界面4.3 在Keil μVision4平台下进行编程如图11为Keil μVision4运行界面。
在编写一个新的应用程序前，一定先要建立项目。
下面首先介绍如何建立一个新的项目。
在编辑界面下，首先要建立一个点击“Project”菜单，选择下拉式菜单中的“New Project”，弹出文件对话窗口，选择要保存的路径，在“文件名”中输入一个程序项目名称，保存后的文件扩展名为“.uv2”，这是Keil µVision4项目文件的扩展名，以后可直接点击此文件就可打开先前做的项目。
点击“保存”后，这是会弹出一个对话框，要求选择单片机的型号，用户可根据所使用的单片机来选择。
Keil µVision4支持几乎所有的51内核单片机。
然后编写第一个程序。
点击“File”菜单，单击“New”。
这时，用户可输入代码。
输入完毕，单击菜单上的“File”，在下拉菜单中单击“Save As”，在“文件名”栏的编辑框中，键入文件名，同时，必须键入正确的扩展名（.C或.ASM)，然后，单击“保存”按钮。