基于51单片机控制的液压、油温检测报警系统

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单片机小项目——基于51单片机的温度报警器

单片机小项目——基于51单片机的温度报警器

单⽚机⼩项⽬——基于51单⽚机的温度报警器单⽚机⼩项⽬介绍项⽬功能介绍编程语⾔:C语⾔。

开发环境:keil。

主要功能:1602屏显⽰时间和温度,当温度超过预定值时蜂鸣器⼯作报警。

此项⽬只是作为单⽚机初学者的⼀个⼩测验。

硬件资源分配1602屏——P0,P2^7,P2^5,P2^6。

串⼝——P2^0,P2^1。

传感器——DS18B20 P3^7;DS1302 P3^4,P3^5,P3^6。

蜂鸣器——P1^6。

LCD1602屏配置在h⽂件中声明端⼝和函数:#ifndef __LCD1602_H_#define __LCD1602_H_#include<reg52.h>//重定义关键字#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint#define uint unsigned int#endif//定义端⼝#define LCD1602_DATAPINS P0sbit LCD1602_E=P2^7;sbit LCD1602_RW=P2^5;sbit LCD1602_RS=P2^6;//函数声明void Lcd1602_Delay1ms(uint c); //延时函数void LcdWriteCom(uchar com); //写⼊命令void LcdWriteData(uchar dat); //写⼊数据void LcdInit(); //LCD初始化⼦程序#endif在LCD1602.c⽂件中写⼊时序和命令等函数代码:#include "LCD1602.h"/***************************延时函数**************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差 0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/***************************底层函数**************************/void LcdWriteCom(uchar com) //写⼊命令{LCD1602_E = 0; //使能LCD1602_RS = 0; //选择发送命令LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = com; //放⼊命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdWriteData(uchar dat) //写⼊数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输⼊数据LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = dat; //写⼊数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdInit() //LCD初始化⼦程序{LcdWriteCom(0x38); //开显⽰LcdWriteCom(0x0c); //开显⽰不显⽰光标LcdWriteCom(0x06); //写⼀个指针加1LcdWriteCom(0x01); //清屏LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点}在main.c⽂件中运⽤:(这⾥先让显⽰屏显⽰⾃定义的内容,稍后再做更改)#include "reg52.h"#include "LCD1602.h"unsigned char Disp[]=" Pechin Science ";void main(){unsigned char i=0;LcdInit();for(i=0;i<16;i++){LcdWriteData(Disp[i]);}while(1){}}DS18B20温度传感器配置(并将其与LCD协同使⽤)在DS18B20.c⽂件中写⼊相关函数:1 #include "DS18B20.h"234/***************************延时函数**************************/5void Delay1ms(unsigned int y)6 {7 unsigned int x;8for( ; y>0; y--)9 {10for(x=110; x>0; x--);11 }12 }131415/***************************底层函数**************************/1617 unsigned char Ds18b20Init() //初始化函数18 {19 unsigned char i;20 DSPORT = 0; //将总线拉低480us~960us21 i = 70;22while(i--); //延时642us23 DSPORT = 1; //然后拉⾼总线,如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低25while(DSPORT) //等待DS18B20拉低总线26 {27 Delay1ms(1);28 i++;29if(i>5) //等待>5MS30 {31return0; //初始化失败32 }3334 }35return1; //初始化成功36 }373839void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat) //写⼊⼀个字节40 {41 unsigned int i, j;4243for(j=0; j<8; j++)44 {45 DSPORT = 0; //每写⼊⼀位数据之前先把总线拉低1us46 i++;47 DSPORT = dat & 0x01; //然后写⼊⼀个数据,从最低位开始48 i=6;49while(i--); //延时68us,持续时间最少60us50 DSPORT = 1; //然后释放总线,⾄少1us给总线恢复时间才能接着写⼊第⼆个数值51 dat >>= 1;52 }53 }545556 unsigned char Ds18b20ReadByte() //读取⼀个字节57 {58 unsigned char byte, bi;59 unsigned int i, j;60for(j=8; j>0; j--)61 {62 DSPORT = 0; //先将总线拉低1us63 i++;64 DSPORT = 1; //然后释放总线65 i++;66 i++; //延时6us等待数据稳定67 bi = DSPORT; //读取数据,从最低位开始读取68/*将byte左移⼀位,然后与上右移7位后的bi,注意移动之后移掉那位补0。

基于51单片机的温度报警系统设计

基于51单片机的温度报警系统设计

基于51单片机的温度报警系统设计温度报警系统是一种常见的安全监控系统,它可以监测环境温度,并在温度达到设定阈值时发出警报。

本文将介绍一个基于51单片机的温度报警系统的设计。

一、系统设计目标和功能本系统的设计目标是实时监测环境温度,并在温度达到预设阈值时发出警报。

具体功能包括:1.温度采集:通过温度传感器实时采集环境温度。

2.温度显示:将采集到的温度值通过数码管显示出来。

3.温度比较:将采集到的温度值与预设的阈值进行比较。

4.报警控制:当温度超过预设的阈值时,触发警报控制器。

5.报警指示:通过蜂鸣器或者LED灯等方式进行报警提示。

二、硬件设计本系统的硬件设计包括主控部分和外围部分。

1. 主控部分:使用51单片机作为主控芯片,通过AD转换器和温度传感器实现温度数据采集。

采用片内RAM和Flash存储器对数据进行处理和存储。

2.外围部分:包括数码管显示和报警指示。

使用数码管模块将温度值进行显示,使用LED灯或者蜂鸣器进行报警指示。

三、软件设计本系统的软件设计包括程序的编写和算法的设计。

1.程序编写:使用C语言编写单片机的程序。

程序主要包括温度采集、温度比较、报警控制和报警指示等功能。

2.算法设计:根据采集到的温度值与预设阈值进行比较,判断是否触发警报控制器。

同时,根据警报控制器的状态,控制报警指示的开关。

四、系统测试完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试以验证系统的正确性和稳定性。

1.硬件测试:对硬件电路进行测试,包括电源、信号传输和外围器件等方面。

测试时需要注意电源的稳定性,信号的准确性和外围部件的工作状态。

2.软件测试:进行程序的运行测试,检查各功能是否正常运行。

特别关注温度采集和比较、报警控制和报警指示等功能。

五、系统性能分析对系统的性能进行分析,包括温度采集的准确性、报警控制的响应时间和报警指示的稳定性等方面。

1.温度采集准确性:主要受温度传感器的精度和ADC转换的准确性影响。

在设计中要选择合适的传感器和ADC。

基于51单片机的温度检测和报警系统

基于51单片机的温度检测和报警系统

河南工业职业技术学院毕业设计任务书类别:三年制高职专业:计算机控制技术班级:姓名:毕业设计题目:温度检测和报警系统指导教师姓名:负责人签字:年月日内容:启控制芯片采用89S51或Motorla A VR等8位单片机,传感器采用TMP03或DS18B20集成温度传感器; 实现对-20-+80摄氏温度范围之内的物体温度检测及超温报警要求:毕业设计说明书(论文)的有关要求对毕业设计说明书(论文)的有关要求如下:一、说明书(论文)的编写格式。

说明书(论文)的编写格式一般应包括下述七个部分:1 毕业设计(论文)题目2 目录3 摘要在正文前应有200字左右的论文摘要,提倡用英文书写(不用也可)。

4 前言前言应说明选题的题目,提出选题的依据,进行题目调查与资料收集过程,研究该题目的背景,选题状况简介,以及协作人员和其他应说明的问题;5 正文正文是毕业设计说明书(论文)的主体部分,包括所选题目的(1)系统设计思想a 原理框图b 原理概述(2)系统硬件设计a 硬件电路图b 硬件电路图说明(包括其中所用特殊芯片功能及使用说明)(3)系统软件设计a 程序流程图b 程序清单(4) 系统软硬件调试注意事项与要点。

6 结论结论一般包括研究成果、建议和建议被采纳的可能性;7 参考文献参考文献应列出撰写论文时参考了哪些主要书刊、资料,包括书刊名称、作者、出版单位及时间等。

二、说明书(论文)的规格说明书(论文)一律要求用统一规格的16开白纸打印。

图表要清晰,卷面要整洁,封面和插页格式要符合我院的统一规定。

字数不能少于1.5万字。

特别要注意标题层次标识规范科技论文的各层次标题一律用阿拉伯数字连续编码,不同层次的2个数字之间用下圆点“.”分隔开,末位数字后面不加点号。

如“1”,“1.2“3.5.1”等;各层次的标题序号均左顶格排写,最后一个序号之后空一个字距接排标题。

示例如下。

0 引言1 长途运输的试验1.1 试验方案1.1.1 运输工具的选择三、说明书(论文)的编排卷首要有目录及编号,卷本用小四号字体,卷本应附有参考文献和资料清单。

基于51单片机的温度检测报警系统

基于51单片机的温度检测报警系统

基于51单片机的温度检测报警系统摘要本文介绍了一种基于51单片机的温度检测报警系统的设计方案。

该系统能够实时检测环境温度,并在温度超出设定范围时触发报警器进行报警,从而实现对环境温度的监测和控制。

本文将主要涉及系统的硬件设计、软件设计和实现过程。

系统硬件设计本系统所需的核心硬件有:51单片机、温度传感器DS18B20、LED指示器和蜂鸣器,其中51单片机作为系统的控制中心,主要负责对温度传感器进行采集并触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。

系统硬件电路图如下:TODO: 插入电路图其中,温度传感器DS18B20通过单总线协议连接到51单片机的P1.0引脚。

P1.1引脚连接到LED指示器,P1.2引脚连接到蜂鸣器。

系统软件设计本系统的软件设计主要分为两部分:主程序和温度采集程序。

主程序包括了系统的初始化、温度检测、温度报警、LED指示器和蜂鸣器控制等模块。

温度采集程序则是通过调用DS18B20的寄存器读写命令从传感器读取温度。

具体实现过程如下:主程序TODO: 插入代码主程序包含以下模块:1.系统初始化:配置P1.0引脚为输入模式,P1.1和P1.2引脚为输出模式。

2.温度检测:调用温度采集程序获取当前温度值,并判断是否超出指定范围。

3.温度报警:如果温度超出指定范围,则触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。

4.LED指示器控制:根据温度超出指定范围的状态,对LED指示器进行开关控制。

5.蜂鸣器控制:根据温度超出指定范围的状态,对蜂鸣器进行开关控制。

温度采集程序TODO: 插入代码温度采集程序包含以下功能:1.向DS18B20发送获取温度命令。

2.从DS18B20读取温度数值。

3.根据读取到的值计算温度并返回。

系统实现过程本系统的实现过程包括系统硬件的组装和系统软件的编写。

硬件组装过程主要是将51单片机、温度传感器、LED指示器和蜂鸣器进行连接。

软件编写过程则是根据系统设计方案,编写相应的主程序和温度采集程序,并将程序烧录进51单片机中。

基于51单片机的温度检测报警系统

基于51单片机的温度检测报警系统

目录温度检测报警系统 (1)摘要 (1)序言 (2)第一章整体设计原理 (3)第二章各模块简介及工作原理 (4)2.1 控制模块 (4)2.1.1 STC89C52简介 (4)2.1.2 STC89C52主要功能 (4)2.2 温度检测模块 (5)2.2.1 DS18B20简介 (5)2.2.2 DS18B20封装及接线说明: (5)2.2.3 DS18B20 主要特点 (6)2.2.4 DS18B20外围电路设计 (7)2.3 显示模块 (7)2.3.1 液晶显示器简介 (8)2.3.2 LCD1602引脚功能说明 (9)2.3.3 LCD1602的指令说明及时序 (9)2.4 报警模块 (11)第三章软件设计与说明 (12)3.1 系统总体软件设计 (12)3.2 温度检测模块软件设计 (12)3.3 显示模块软件设计 (13)第四章调试结果及其说明 (14)第五章心得体会 (15)参考文献 (16)温度检测报警系统摘要该系统引入一种基于51单片机的温度检测报警系统,该系统由主控模块、检测模块、显示模块以及报警模块组成,主控模块采用STC89C52单片机,其控制检测模块中的DS18B20温度传感器检测环境温度,并将检测到的温度传送给显示模块中的LCD1602显示屏显示,而且主控模块在温度超过温度上限值或低于温度下限值时,控制语音报警模块中的蜂鸣器报警。

四大模块协调工作,主要实现温度检测、温度显示以及报警的功能。

关键字:温度,显示,报警,STC89C52Temperature detection alarm systemABSTRACTThe system introduces a 51 microcontroller-based temperature detection alarm system, the system consists of a main control module, the detection module, the display module and alarm module, main control module using STC89C52 microcontroller, which controls the detection module DS18B20 temperature sensor detects the ambient temperature and the detected temperature is transmitted to the display module LCD1602 display, and control module limit or below temperature limits, control the voice alarm module buzzer alarm at the temperature exceeds the temperature. Coordination of four modules, the main temperature detection, temperature display and alarm function.Key words:Temperature, display, alarm, STC89C52序言随着科技的不断发展,日常生活中越来越多的采用高温高热的一些设备及装置,它在方便了人们生活的同时,也留下了安全隐患,因此做好高温预警工作是非常必要的。

基于51单片机的温度报警控制系统报告

基于51单片机的温度报警控制系统报告

报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤;(2).掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法;(3).熟练掌握单总线的应用及编程;(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。

基于51单片机的温度报警系统

基于51单片机的温度报警系统

电气与电子信息工程学院智能电子产品设计与制作设计题目:基于51的温度报警系统专业班级:电子信息工程2008级(1)班学号:姓名:指导教师:李玉平王海华设计时间:2010/5/23~2011/6/10 设计地点:K2—高频实验室课程设计任务书 (3)七、考核方式与成绩评定办法 (4)1、方案论证 (5)1.1 设计要求 (5)2硬件设计 (6)2.1系统组成及工作原理 (6)2.1.1 主控制器 (6)2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)2.3 主板电路 (8)3、软件设计 (8)4调试 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

4.1protues仿真图 (11)5实物组装及调试 (13)5.1实际遇到问题及解决方法 (13)5.1.1长距离走线问题? (13)5.1.2数码管的位选以及段选确定方法? (13)5.1.3实际调试方法? (13)5.1.4数码管显示较暗解决方法? (13)6 心得体会 (13)7参考文献 (14)附录1:原件清单 (15)附录2:程序清单 (16)课程设计任务书2010 ~2011 学年第 2 学期学生姓名: 08电信本2 37名学生专业班级: 08电信本2 指导教师:工作部门:电信教研室一、课题名称智能电子产品设计与制作二、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的智能电子产品设计与制作课程设计。

通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。

三、设计内容以51单片机为控制器,加上外围电路构成一控制系统,并以进行编程,要求能方便的进行人机交换。

基于51单片机智能温度检测报警

基于51单片机智能温度检测报警

DS18B20初始化
读取存储在 EEPROM的数据
按键检测与处理
判断是否正常 显示set_f==0? 是 DS18B20温度采集 读取

判断是否设置 上限set_f==1? 是

判断温度是否 超限? 是 报警提示
显示设置上限 否
显示设置下限
关闭提示
显示温度值
四、软件设计——数码管显示子程序设计
开始
A
V
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
L
C
E
C
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
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4
1
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5
6
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0
1
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0
V
C
C
V
1
R
K
C
5
1
2
D
C W
1
2
9
W
2
8 4位数码管
S
Q W
3
8
3 6
5
W
4
5
K
K
K
E
E
E
Y
Y
Y
R
4
3
2

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

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

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。

基于51单片机的油箱温度控制系统设计

基于51单片机的油箱温度控制系统设计

目录摘要................................. 错误!未定义书签。

Abstract ............................... 错误!未定义书签。

目录.. (I)第一章绪论 (1)1.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的 (1)1.2 蔬菜大棚温度控制系统完成的功能 (2)第二章总体设计方案 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)第三章硬件电路设计 (6)3.1 AT89S52 的选用 (6)3.2 温度采集模块的设计 (7)3.3 显示模块的设计 (13)3.4 晶振电路 (14)3.5 复位电路 (15)3.6 加热和制冷电路 (16)3.7 串行通信模块设计 (16)第四章系统软件设计 (19)4.1 系统软件的整体思路 (19)4.2 系统总流程图 (19)第五章结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录一主板电路图 (28)附录二系统源程序 (29)第一章绪论1.1 蔬菜大棚温度控制系统的目的本设计的内容是蔬菜大棚温度测试控制系统,控制对象是温度。

植物在生长发育的过程中,温度的高低,直接影响到花卉的生理活动,如酶的活性、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用,这是在原产地已形成固有的特殊性能。

因温度周期的变化,可直接影响植物的生长,果实以及果实的数量大小等方面。

生物正常的生命活动一般是在相对狭窄的温度范围内进行,大致在零下几度到50℃左右之间。

温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度,即生物的三基点温度。

当环境温度在最低和最适温度之间时,生物体内的生理生化反应会随着温度的升高而加快,代谢活动加强,从而加快生长发育速度;当温度高于最适温度后,参与生理生化反应的酶系统受到影响,代谢活动受阻,势必影响到生物正常的生长发育。

当环境温度低于最低温度或高于最高温度,生物将受到严重危害,甚至死亡。

蔬菜大棚是开发日光资源、充分利用太阳光能的主要形式之一,能避光、增产、保湿,为蔬菜生长创造一个良好环境。

基于51单片机温度报警器的设计

基于51单片机温度报警器的设计

目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一:系统原理图 (29)附录二:程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展,在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。

可见传感器的发展是飞快的。

它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。

本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。

系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。

软件设计从设计思路、软件系统框图出发,先介绍整体的思路后,再逐一分析各模块程序算法的实现,最终编写出满足任务需求的程序。

最终通过DS18B20采集温度并显示出来,由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。

基本上满足了温度检测与报警的要求,具有超调量小,采样值与设定值基本一致,操作简单等优点。

本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。

单片机控制的液压、油温检测报警系统

单片机控制的液压、油温检测报警系统

设计题目:单片机控制的液压、油温检测系统一、选题意义:随着社会的发展,温度和压力的测量及控制变得越来越重要。

温度和压力是生产过程及科学实验中普遍而且重要的物理参数。

在工业生产过程中为了高效的进行生产,必须对生产工艺过程中的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。

其中,温度和压力的控制在生产过程中占有相当大的比例。

准确的测量和有效的控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。

在工业的研制和成产中,为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度,采用微电子技术是重要的途径。

它的作用主要是改善劳动条件,节约能源,防止生产和设备事故,以获得好的技术指标和经济效益。

本次设计题目旨在控制和检测液压系统的液压和液压油的温度,以防系统的压力或者油温的变化而导致的系统工作不稳定。

液压油油温过高的危害:①液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降,泄漏增加,甚至使机械设备无法正常工作。

②液压系统的零件因过热而膨胀,破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙,导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死,同时,使润滑油膜变薄、机械磨损增加,结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。

③加速橡胶密封件老化变质,寿命缩短,甚至丧失其密封性能,使液压系统严重泄漏。

④油液汽化、水分蒸发,容易使液压元件产生穴蚀;油液氧化形成胶状沉积物,易堵塞滤油器和液压阀内的小孔,使液压系统不能正常工作。

液压系统压力失常对液压系统工作性能的影响:①液压系统不能实现正确的工作循环,特别是在压力控制的顺序动作回路中。

②执行部件处于原始位置不动作,液压设备根本不能工作。

③出现噪声,执行运动部件速度显着降低,甚至产生爬行。

因此,对于液压系统的压力和油温的检测具有重要的实际意义。

二、设计思路:1)方案论证:实现温度控制的方法主要有以下几种:方案一:采用纯硬件的闭环控制系统。

该控制的优点在于速度较快,但可靠性较差,控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便,且要实现题目所有的要求难度较大。

基于51单片机的温度报警系统设计

基于51单片机的温度报警系统设计

宝鸡文理学院电子电气工程学院单片机实习设计报告设计题目: 基于51单片机的温度报警系统设计班级: 2013级自动化2班姓名: 赵阳201395124062李杰201395124063江超201395124064王珊201395124065 指导教师: 李军生张曦2016年1月8日基于51单片机的温度报警系统设计摘要温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。

随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。

温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。

日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。

在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。

其中,温度是一个非常重要的过程变量。

例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。

然而,用常规的监控方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。

采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的监控问题是一个工业生产中经常会遇到的监控问题。

现代社会是信息化的社会,随着安全化程度的日益提高,而通过温度报警器及时报警,避免不必要的损失。

研究了基于STC-89C52RC单片机温度控制系统的原理和功能,温度测量单元由单总线数字温度传感器DS18B20构成。

该系统可进行温度设定,时间显示和保存监测数据。

如果温度超过任意设置的上限和下限值,系统将报警并可以和自动控制的实现,从而达到温度监测智能一定范围内。

基于系统的原理,很容易使其他各种非线性控制系统,只要软件设计合理的改变。

关键字:STC-89C52RC单片机;温度;时间;DS18B20。

Design of temperature alarm system based on 51 singlechip microcomputerAbstracttemperature is a very important physical quantity of its measurement and control has very important significance. Along with the development of modern industry and agriculture technology development and people living environment improved, people urgently need to detect and control the temperature. Temperature control circuit in the industry and agriculture production is widely used. In daily life can also be seen, such as a refrigerator automatic refrigeration and air conditioning automatic control and so on. In industrial production, temperature, pressure, flow and level is one of the four most common process variables. The temperature is a very important process variables. For example: in metallurgical industry, chemical industry, power industry, machinery processing and Food processing and many other fields, we need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring. However, conventional monitoring methods, the potential is limited, it is difficult to meet the higher performance requirements. The use of single-chip microcomputer to monitor not only convenient monitoring, simple and flexibility big advantages, and can greatly improve the technical indicators measured temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. Therefore, the problem of temperature monitoring chip is often encountered in an industrial production monitoring problem. Modern society is the information society, with the increasing of the degree of security, and through Temperature alarm in time, to avoid unnecessary losses.Study based on the STC-89C52RC single chip microcomputer temperature control principle and function of the system, the temperature measurement unit is composed of a single bus digital temperature sensor DS18B20 constitute. The system can set temperature and time display and save the monitoring data. If the temperature exceeds the arbitrarily set the upper limit and lower limit value, the system will alarm and automatic control, so as to achieve a range of intelligent temperature monitoring. Based on the principle of the system, it is easy to make a variety of other nonlinear control system, so long as the software design is reasonable.Key words:STC-89C52RC single chip microcomputer; temperature; time; DS18B20.目录第一章引言 (4)第二章设计要求 (5)2.1 基本要求 (5)2.2 扩展功能 (5)第三章总体方案设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.1.1 方案一 (6)3.1.2 方案二 (6)3.2 总体设计框图 (6)第四章硬件设计 (8)4.1 单片机系统 (8)4.2 STC89C52芯片特性 (9)4.2.1简介: (9)4.2.2 主要特性: (10)4.2.3 管脚说明: (11)4.2.4 振荡器特性: (13)4.2.5 芯片擦除: (14)4.2.6 结构特点: (14)4.3 数字温度传感器模块 (14)4.3.1 DS18B20性能: (14)4.3.2 DS18B20外形及引脚说明: (15)4.3.3 DS18B20接线原理图: (15)4.3.4 DS18B20时序图: (16)4.3.5 数据处理: (17)4.4 DS18B20内部结构图: (18)4.5 声光报警电路 (19)4.6 键盘输入电路 (20)第五章软件设计 (21)5.1 主程序模块: (21)5.2 读温度值模块: (21)5.3 中断模块: (24)5.4 温度设定、报警模块: (25)第六章 LCD1602模块 (26)6.1 液晶显示器 (26)6.1.1 液晶显示器简介: (27)6.2 LCD1602简介: (28)6.2.1 LCD1602的参数和引脚: (29)6.2.2 LCD1602的指令说明及时序: (31)6.2.3 LCD1602的一般初始化(复位)过程: (34)第七章结论 (36)附录:程序代码 (37)参考文献 (52)第一章引言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是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。

基于51单片机的温湿度检测控制系统

基于51单片机的温湿度检测控制系统

摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。

单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域都是用它。

DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分。

其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣),启动相应控制。

软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。

关键词:AT89S51;DHT11;温湿度传感器AbstractMicrocontroller AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, so it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor contains a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantage,such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The 1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep), and start the corresponding control.The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words:Temperature and humidity measurement;Temperature and humidity control;AT89S51 ;DHT11目录前言 (1)1.1本文研究的背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (1)第2章设计任务分析及方案论证 (4)2.1设计过程及其工艺要求设计 (4)2.2设计总体方案及其论证 (4)2.3器件选定 (5)2.4AT89S51单片机 (11)2.5中断系统 (15)2.6复位电路 (16)2.7时钟电路 (17)2.8显示部分 (18)2.9本章小结 (26)第3章硬件设计 (27)3.1主控制电路和测温时控制电路 (27)3.2主要模块的电路 (28)3.3硬件实施控制 (33)3.4设备运行 (35)3.5控制设备: (36)3.6本章小结 (38)第4章软件设计 (39)4.1系统流程图 (39)4.2按键流程图 (41)4.3P ROTUES运行结果 (42)4.4本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)附录 (47)前言1.1本文研究的背景及意义粮库已经被广泛的运用,是存储粮食的一个重要方式。

基于51单片机的温度控制与报警电路

基于51单片机的温度控制与报警电路

基于51单片机的温度控制与报警电路基于AT89S51单片机的温度测控与报警电路设计作者姓名姜庆专业班级 2008050107 指导教师郭勇摘要研究背景:随着时代科技的进步和发展,单片机已经普及到了我们生活的点点滴滴。

而温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境温度息息相关,随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求不断提升,自然会更加关注跟人身体健康密切联系的温度;同时在工业生产过程中经常需要实时测量温度,尤其是在高危生产行业依靠人工检测既浪费时间,物力,人力,又有一定的危险性,且测量的数据也不准确。

在农业生产中也离不开温度的测量,各种农作物的生长都跟温度有直接的联系,掌握了温度的变化就可以更好的控制农作物的生长。

温度的测量对我们意义重大,我希望通过利用单片机的测温系统,详尽描述利用数字温度传感器DS18B20开发温度测试的过程,能够对温度的测试的领域做出更好的研究,并且对如今飞速发展的单片机技术有一定的研究和了解。

研究内容:本文研究以AT89S51单片机为核心的温度控制和报警系统的设计方法。

主要实现全自动智能温度控制,使负载能够正常工作。

本设计的主要研究内容如下:一、分析本文的研究意义、以及当前国内外对本文及其相关领域研究现状,然后提出本设计的总体框架和设计方案。

二、研究温度智能控制的原理,得到温度检测、控制及报警电路相应模块的实现思路,做出相应架构框图。

三、重点研究该系统中各核心模块的的详细设计方案,并对电路设计进行仿真,了解其能实现的功能,得出结论和分析。

章节安排:本文的章节安排是按本文的研究内容展开讲述的,其中,第一章提出本文研究意义、以及当前国内外其相关领域研究现状;然后第二章对温度测控及报警电路的总体设计进行分析,提出总体框架和设计方案,并对系统各核心单元进行深入设计研究;第三章对温控的硬件设计各个单元进行详细的论述,并给出设计电路图。

第四章对温控的软件部分进行解释,并论述调试过程。

单片机课程设计报告-基于51单片机的温度显示和报警系统大学论文

单片机课程设计报告-基于51单片机的温度显示和报警系统大学论文

课程设计(单片机)题目名称:基于51单片机的温度显示和报警系统学生姓名:学号:二级院校(系)/专业:电气与光电工程学院班级:14电子三指导教师:日期:2016.12-2017.3┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要本课题主要是研究基于单片机的温度检测和报警装置,随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集系统与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。

本设计论述了一种以单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。

该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。

系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。

系统程序主要包括主程序,读温度子程序,计算温度子程序,按键处理子程序,LED显示子程序等。

关键词:单片机;温度传感器;系统设计;┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录摘要 (1)目录 (2)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2温度检测发展历程以及国内概况 (1)1.3温度检测系统的发展前景 (2)1.4本论文的研究内容 (2)第2章系统方案的确立 (3)2.1温度控制设计方案 (3)2.2 设计方案的选择 (3)2.3方案功能分析 (3)2.4本章总结 (4)第3章硬件模块的介绍和设计 (5)3.1单片机介绍 (5)3.2 单片机引脚结构与功能 (6)3.3系统模块 (8)3.3.1系统原理图 (8)3.3.2 主控制器 (8)3.3.3 显示电路 (9)3.3.4 报警温度调整按键电路 (10)3.4 DS18B20数字温度传感器介绍 (11)3.4.1 特性介绍 (11)3.4.2 引脚介绍 (12)3.4.3 访问18B20的协议 (12)3.5 本章总结 (14)第4章系统软件设计 (15)4.1系统流程图 (15)4.2温度读取的过程 (15)4.3温度的显示过程 (16)4.4温度上下限的设置 (17)4.5温度采集的C语言设计 (18)4.6本章总结 (18)总结 (19)参考文献 (21)附录一仿真图片 (22)附录二程序 (23)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1引言现如今正处于高速发展时代,高新技术不断进步,人民生活质量不断上升,人们越来越重视温度因素,许多产品对温度范围要求严格,而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量,同时还有温度信息传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。

基于51单片机的温度检测报警系统及时钟课程设计报告论文

基于51单片机的温度检测报警系统及时钟课程设计报告论文

单片机课程设计基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要 (1)一、设计要求与方案论证1.1设计要求 (1)1.2系统方案选择和论证 (1)1.3电路最终方案确定 (1)二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2.1系统设计 (2)2.1.1系统设计框图 (2)2.1.2系统硬件需求介绍 (3)2.2系统硬件各模块作用 (3)2.2.1单片机核心控制模块 (4)2.2.2数字温度传感器模块 (4)2.2.3彩屏显示电路模块 (5)2.2.4蜂鸣器电路模块 (5)2.3系统电路图设计 (6)2.3.1系统电路原理框图和原理图 (7)三、软件设计与分析3.1系统软件流程图 (8)3.1.1DS18B20程序流程图 (8)四、系统测试4.1测试工具 (9)4.2软件测试 (9)4.3硬件测试 (10)参考文献 (11)附录一:程序清单 (12)附录二:PCB电路图 (13)基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具,能实时采集周围的温度信息进行显示,程序部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。

此系统是基于STC89C52单片机设计的,包含液晶显示模块,DS18B20温度采集模块,键盘扫描模块,报警模块。

STC89C52作为控制核心,具有功耗低,功能强等特点,电压可选3到5V电源供电。

显示模块采用彩屏动态显示,对于显示数字、字母和汉字最为合适,而且与单片机连线简单,占用IO口相对较少。

温度检测报警模块采用数字式温度传感器DS18B20,该芯片具有精度高,测量围广等优点,易与单片机连接,模块电路组成简单并同时具有温度报警功能。

关键词:STC89C52,DS18B20,彩屏显示,采集周围设备温度、温度报警一、设计要求与方案论证1.1设计要求1.1.1 实时温度检测并显示1.1.2 具有时间调节设置功能,以及时间预设报警、温度报警等功能。

基于51单片机的温度报警器

基于51单片机的温度报警器

基于51单片机的温度报警器摘要如今火灾频频发生,比方电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾;静电产生高温火灾;雷电等强电侵入导致高温火灾;最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作,导致设备老化,空调发生故障,而不能降温;因此机房内所属的电子产品发热快,在短时间内机房温度升高超出设备正常温度,导致系统瘫痪或产生火灾,这时温度报警系统就会发挥应有的功能了。

因此本课程设计将利用单片机STC89S52设计了一种数字温度计,它由单片机、DS18B20传感器以及数码管等部件组成,本温度计属于多功能温度计,功能较强,可以设置上下限报警温度,且测量准确、误差小。

当测量温度超过设定的温度上下限时,启动蜂鸣器和指示灯报警。

这种温度报警器构造简单,可操作性强,应用广泛。

工作时,温度测量X围为5-38ºC。

当前环境温度假设超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号,从而防止带来的不必要的损失。

关键词:STC89C52;DS18B20;数码管ABSTRACTNow fire happen frequently, such as electrical wiring short circuit, overload, large contact resistance, high temperature fire; Electrostatic generation high temperature fire; And so on high voltage caused by lightning intruded into the lead to high temperature fire; The main electrical equipment such as puters, air conditioning is the tele room to work long hours, cause the equipment aging, the malfunction of the air conditioning not cooling; Electronic product heat faster, so the room belong to room temperature in a short time more than a normal temperature, causing the system to crash or to produce fire, when the temperature alarm system will play their functions.Therefore this course will use the microcontroller STC89S52 design a digital thermometer, it is posed of single chip, DS18B20 sensors and digital tube parts, this belongs to the multifunctional thermometer thermometer, strong function.When measuring temperature more than set the temperature of the upper and lower limit, start the buzzer and light alarm. This temperature alarm has simple structure, strong operability, wide application. At work, temperature measurement range is 5-38 DHS C. If the current environment temperature more than set high critical temperature, send out alarm signal by single-chip microputer, to prevent unnecessary loss.Key words: AT89C52D,S18B20,Digital tube目录第一章设计背景及要求- 1 -1.1设计意义- 1 -1.2设计要求- 2 -1.2.1根本功能- 2 -1.2.2扩展功能- 2 -1.3总体设计方案- 2 -1.3.1数字温度计设计方案论证- 2 -1.3.2单片机的选择- 3 -1.3.3温度传感器的选择- 4 -1.3.4显示模块选择- 8 -第二章系统硬件电路设计- 10 -2.1系统整体电路图- 11 -2.2单片机最小系统- 11 -2.3温度传感器系统- 12 -2.4报警电路设计- 14 -2.5显示电路设计- 15 -2.6电源电路设计- 15 -第三章. 系统软件设计- 16 -3.1主程序- 16 -3.2读出温度子程序- 17 -3.3温度转换命令子程序- 17 -3.4计算温度子程序- 18 -3.5键盘扫描流程图- 19 -第四章测试与结果分析- 20 -4.1仿真软件介绍- 21 -4.2仿真结果- 22 -4.2.1用Keil进展程序编译- 22 -4.2.2在Proteus中仿真- 22 -4.3创新设计- 25 -总结与致谢- 26 -参考文献- 28 -附录- 30 -附录一分组表- 30 -附录二程序代码- 31 -附录三实物图- 37 -第一章设计背景及要求1.1设计意义温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。

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单片机控制的液压、油温检测系统1、选题意义:随着社会的发展,温度和压力的测量及控制变得越来越重要。

温度和压力是生产过程及科学实验中普遍而且重要的物理参数。

在工业生产过程中为了高效的进行生产,必须对生产工艺过程中的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。

其中,温度和压力的控制在生产过程中占有相当大的比例。

准确的测量和有效的控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。

在工业的研制和成产中,为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度,采用微电子技术是重要的途径。

它的作用主要是改善劳动条件,节约能源,防止生产和设备事故,以获得好的技术指标和经济效益。

本次设计题目旨在控制和检测液压系统的液压和液压油的温度,以防系统的压力或者油温的变化而导致的系统工作不稳定。

液压油油温过高的危害:①液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降,泄漏增加,甚至使机械设备无法正常工作。

②液压系统的零件因过热而膨胀,破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙,导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死,同时,使润滑油膜变薄、机械磨损增加,结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。

③加速橡胶密封件老化变质,寿命缩短,甚至丧失其密封性能,使液压系统严重泄漏。

④油液汽化、水分蒸发,容易使液压元件产生穴蚀;油液氧化形成胶状沉积物,易堵塞滤油器和液压阀内的小孔,使液压系统不能正常工作。

液压系统压力失常对液压系统工作性能的影响:①液压系统不能实现正确的工作循环,特别是在压力控制的顺序动作回路中。

②执行部件处于原始位置不动作,液压设备根本不能工作。

③出现噪声,执行运动部件速度显着降低,甚至产生爬行。

因此,对于液压系统的压力和油温的检测具有重要的实际意义。

2、设计思路: 2.1方案论证:实现温度控制的方法主要有以下几种:方案一:采用纯硬件的闭环控制系统。

该控制的优点在于速度较快,但可靠性较差,控制精度比较低、灵活性小、线路复杂、调试、安装都不方便,且要实现题目所有的要求难度较大。

方案二:采用单片机与高精度传感器结合的方式,即用单片机完成人机界面,系统控制,信号分析处理,由前端温度传感器和压力传感器完成信号的采集与转换。

这种方案克服了方案一的缺点,所以本次设计是基于单片机和温度、压力传感器实现对温度和压力的控制。

系统整体框图如下:2.2系统工作原理:整个系统拟采用压力传感器和温度传感器对所需的信号进行采集,当获取所需的信号之后,经过对信号的滤波和放大电路的放大号,传输至A/D 转换器进行A/D 转换,将采集到的模拟信号转化为数字信号,最后将数字信号读入8051单片机内,经过单片机的数据处理后,最后将处理后的结果显示出来。

在系统中,设置按键电路,当按键按下,向单片机输入信号,单片机接收信号后,可改变预设的压力和油温值,使系统能够在不同的状况下工作,增加了系统的灵活性。

系统中还设计有显示电路部分,经单片机处理后的数据,可由显示模块将所测量的压力和油温显示出来,增强了系统的实用性。

此外,当所测量的压 力 传 感 器 温 度 传 感 器滤波及 信号放 大电路A/D 转换A/D 转换滤波及 信号放 大电路8051按键输入显示报警器油温或压力超出了预设值之后,系统会自动触发报警装置,向外界发出警报。

合理性论证:在系统的设计过程中,经检查,系统的原理是可行的,方案布置的也比较合理,因此,该设计方案是可行的、合理的。

2.3电路分析:2.3.1单片机选择:单片机的选择在整个系统中至关重要,需要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求。

在本次的设计中,选择最常用到的51系列单片机。

AT80C51是一种低功耗、高性能的8位单片机,片内含有4KB的掩膜ROM,用于存放程序和原始数据;内部数据存储器包括RAM(128×8)和RAM地址寄存器,用于存放可读/写的数据。

AT80C51单片机有如下特性:①片内含有两个16位的定时器/计数器,用于实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对单片机进行控制;②有4个8位并行I/O口(P0、P1、P2、P3),以实现数据的并行输入/输出;③内部含有5个中断源,即外中断2个,定时/计数中断2个,串行中断1个;④内部有时钟电路,为单片机产生时钟脉冲序列;AT80C51单片机共有40个管脚,介绍如下:①4个8位的并行输入/输出口线:P0.0~P0.7/P1.0~P1.7/P2.0~P2.7/P3.0~P3.7②地址锁存控制信号ALE,用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的分时传送。

③外部程序存储器读选通信号PSEN,Z在读外部ROM时有效,实现外部ROM 单元的读操作;④访问程序存储器控制信号EA,当为低电平时,对ROM的读操作是针对外部程序存储器的;当信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。

⑤复位信号RST,当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效,用于完成单片机的复位操作;⑥外界晶体引线端XTAL1和XTAL2,当使用芯片内部时钟时,用于外接石英晶体谐振器和微调电容;当使用外部时钟时,用于接入外部时钟脉冲信号;⑦地线GND和电源接口VCC;单片机引脚图如下所示:2.3.2传感器选择:压力传感器:在本课题的设计中,选用应变式压力传感器,其型号为AK-1C-2应变式压力传感器,特点如下:①外壳和膜片一体结构,体积小,平膜片感压;②性能稳定可靠,量程范围广;③不锈钢材料,耐腐蚀,安装使用方便;④连接螺纹:M20×1.5 (可提供用户要求的各种机械连接方式,最小外形尺寸:ø10);⑤适用于各种动态、静态、一般腐蚀气体、液体的压力测量。

AK-1C-2主要技术指标如下:主 要 技术 指 标测量范围AK-1C-20~0.1,0.2,0.5,1,2,5,10,15,20,25,30,40,50,60MPa输出灵敏度 >0.5~0.8 mV/V 基本误差 ±0.2; ±0.3; ±0.5 %F.S 线性误差L ±0.2; ±0.3; ±0.5 %F.S 回程误差H ±0.2; ±0.3; ±0.5%F.S重复性R ±0.2; ±0.3; ±0.5 %F.S 工作温度 -10~+60 ℃ 温度补偿范围 室温~+60 ℃ 零点温度影响 ±0.3 %F.S/10 ℃ 输出温度影响 ±0.3 %F.S/10 ℃激励电压 5~12 VDC 绝缘电阻 1000 MΩ/100VDC输入电阻 350±20 Ω 输出电阻 350±20 Ω 零点输出 0~±5 %F.S 安全过负荷率120%F.SAK-1C-2传感器外形如下图所示:AK-1C-2电气连接如下表:电气连接方式连接方式插头座号导线颜色输入(电源)正端 1 红输出信号正端 2 蓝输出信号负端 3 白输入(电源)负端 4 黄若插头座号、导线颜色发生颜色变化时,请以传感器检定合格证书为准。

温度传感器:为了减小系统的复杂程度,选用数字式温度传感器,传感器型号为DS18B20,其特点为:独特的单线接口方式,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的双向通讯;测量温度范围为-55 °C至+125 ℃。

华氏相当于是-67 ° F到257华氏度 -10 ° C至+85 ° C范围内精度为±0.5 ° C;电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源;在使用中不需要任何外围元件,测量结果以9~12位数字量方式串行传送;因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号,多个ds18b20s可以同时存在于一条总线。

这使得温度传感器放置在许多不同的地方。

它的用途很多,包括空调环境控制,感测建筑物内温设备或机器,并进行过程监测和控制。

DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,告诉暂存器。

DS18B20的管脚排列如下图所示CPU对DS18B20的访问流程是:先对DS18B20初始化,再进行ROM操作命令,最后才能对存储器操作,数据操作。

DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。

如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程,根据DS18B20的通信协议,须经三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM 指令,最后发送RAM 指令,这样才能对DS18B20进行预订的操作。

DS18B20的供电方式有两种:寄生电源供电方式和外部电源供电方式;在此次的设计中,采用外部电源供电方式。

DS18B20与单片机连接的电路图如下所示: 引脚VCC 外接5V 的电源,引脚GND 接地,中间引脚直接与单片机的P2.2口相接,进行数据传输。

2.3.3放大电路:放大电路的作用是将压力传感器采集到的信号进行放大,再传输到ADC0809内,电路图如下:压力传感器的应变电阻为桥式连接,从传感器输出端取出的电流要变换为差动电压输出,因此,要采用阻抗高、仅放大差动电压的放大电路,在本次设计中,采用通用运放LM324构成测量放大器。

根据机电一体化的知识,可算出放大电路的放大倍数为:812117250250(1)(1)110510R R A R R ⨯=+=+=。

2.3.4A/D转换电路:本次设计中采用的A/D转换器型号为ADC0809,ADC0809是M美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道,8位逐次逼近式A/D转换器。

其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换,目前国内应用最广泛的8位通用A/D 芯片.Q其主要特性如下:①8路输入通道,8位A/D转换器,即分辨率为8位;②具有转换起停控制端;③转换时间为100μs(时钟为640kHz时),130μs(时钟为500kHz时);④单个+5V电源供电;⑤模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准;⑥工作温度范围为-40~+85摄氏度;⑦低功耗,约15mW。

ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装。

下面说明各引脚功能:①IN0~IN7:8路模拟量输入端。

②2-1~2-8:8位数字量输出端。

③ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路④ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。

⑤START:A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。

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