基于C51单片机的数字温度报警器的设计 毕业设计

基于C51单片机的数字温度报警器的设计毕业设计

中国地质大学（武汉）

——基于C51单片机的数字温度报警器的设计

指导老师：

姓名：鹏

班级：

学号：

专业：机械设计制造及其自动化

院系：机电学院

日期： 2016.01.10

基于单片机的数字温度报警器的设计摘要：

随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。

本次课程设计是基于AT89C51单片机进行温度传测定及报警等功能的设计，利用数字温度传感器DS18B20的测温系统，通过LED数码管和LCD液晶显示屏同时显示实时温度和报警预设温度，报警指示通过蜂鸣器的声音和16X16点阵屏同时报警，并能采取降温措施（直流电动机启动）。同时本次设计的报警温度采用键盘输入的方式，确保各种报警温度可以方便的设定和调节。

本次课程设计的系统电路简单、操作简便，能任意设定报警温度，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。

关键词：单片机、温度检测、AT89C51、DS18B20

目录

基于单片机的数字温度报警器的设计 (1)

一、引言： (3)

二、设计方案 (3)

1. .......................................................... 基本要求3

2. .......................................................... 扩展功能3

3. .......................................................... 方案选定3

4. ..................................................... 总体设计方案4

三、功能模块分析 (4)

1. .......................................................... 复位电路4

2. .......................................................... 键盘电路5

3. ............................................ DS18B20温度检测电路6

4. .......................................................... 显示电路7

5. .......................................................... 报警电路10

6. ..................................................... 降温风扇电路11

四、软件设计分析 (11)

1. ........................................................ 主函数模块11

2. ..................................................... 温度检测模块12

3. ..................................................... 键盘扫描模块13

4. ................................................. LCD液晶显示模块14

5. .......................................................... 中断模块15

五、课程设计体会 (16)

附录： (19)

一、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。数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字温度计就是一个典型的例子。

数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所，或科研实验室使用，该设计使用STC89C51单片机作控制器，数字温度传感器DS18B20测量温度，单片机接受传感器输出，经处理用LED数码管和LCD液晶屏实现温度值显示。

二、设计方案

1.基本要求

实现实时温度显示，测温范围-55℃~~+125℃。报警通过扬声器和发光二极管显示。

2.扩展功能

任意设定设置温度报警，通过键盘直接设定温度，设定报警温度通过LCD液晶屏显示。

报警同时采取风扇降温措施。

3.方案选定

本次课程设计在实验室进行，基于现有的实验器材，本次选用DS18B20温度传感器作为温度测量传感器，此传感器为单总线数字温度传感器，起体积小、构成的系统结构简单，它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理，即可实现温度显示。

另外DS18B20具有3引脚的小体积封装，测温范围为-55℃~+125℃摄氏度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，其测量范围与精度都能符合设计要求。

4. 总体设计方案

图：总体设计

三、 功能模块分析

1. 复位电路

复位操作是为了完成单片机内部电路的初始化，使单片机从一种确定的状态

开始运行。当AT89C51单片机的复位引脚RST 出现2个机器周期以上，单片机就完成了复位操作。如果RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态[1]。 复位通常有2种基本形式：上电复位和开关复位。上电复位要求要求接通电源后，自动实现复位操作。开关复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。本次采用的是常用的上电且开关复位电路，电路如下图所示：

图：复位电路

C 1

R 1R 2

S

R ST

V CC