轴温报警器毕业设计

江苏科技大学南徐学院本科毕业论文

轴温报警器设计（axle-temperature alarm design）

摘要

以旅客列车的轴温作为控制对象，探讨了一种基于AT89C52单片机的轴温报警系统方案。该系统利用软件对采集的数据进行比较、处理，使得系统易于实现。便于维护。能满足当前铁路提速的要求 ,对保障列车的安全运行具有重要作用。

关键词：温度传感器DS18B20；单片机AT89C52；

Abstract

The temperature in the passenger train control object is discussed, as a kind of AT89C52 single chip based on temperature alarm system solutions. This system using the software of the data collected in comparison, processing, the system is easy to realize. Easy maintenance. To meet the demands of the railway, the speed of train operation safety guarantee plays an important role.

Key words : DS1820; Single Chip Microcomputer AT89C52;

目录

第一章绪论

研究背景及现状

1.1研究背景

1.1.1国内研究现状

1.1.2国外研究现状

1.2研究方案

1.2.1单片机选择

1.2.2集成传感器的选择

第二章主要硬件介绍

2.1单片机AT86C52介绍

2.1.1 主要性能参数

2.1.2 功能特新概述

2.1.3 引脚功能说明

2.2 DS18B20介绍

2.2.1 DS18B20内部结构

2.2.2 DS18B20温度传感器的存储器

2.3 LCD显示器

2.3.1 单色液晶显示器的原理

2.3.2 1602LCD的引脚功能

2.4 “看门狗”电路

2.4.1 “看门狗”的工作原理

第三章软件开发环境介绍

集成开发环境 KEIL

1. u Vision2 IDE

2. C51编译器和A51汇编器

3. LIB51库管理器

4. BL51链接器定位器

5. Vision2 软件调试器

6. Vision2硬件调试器

7. 利用KEIL开发系统软件流程第四章系统设计

软件部分设计

4.1温度部分软件设计

4.2 显示部分程序设计

4.3 报警部分程序设计

4.4 本章小结

结语

参考文献

附录

第一章绪论

●研究背景及现状

客车用集中轴温报警器(以下简称轴温报警器)作为保障旅客列车运行安全重要设备，广泛应用于各类旅客列车车轴温度的实时监测，以避免列车运行过程中因温度过高引起切轴造成的行车事故。

。

● 1.1研究背景

在现代化的工农业生产和日常生活中，温度、电流、电压、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、农业生产、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉、锅炉和温室中的温度进行检测，来达到有效的测量、控制和调节作用。现阶段全路广泛使用的集中式轴温报警器是由传输线路、轴温传感器及控制显示器组成 ,是监测铁路列车轴温 ,预报热轴 ,防止切轴 ,保证列车运行安全的重要设备. 自轴温报警器使用以来 ,在预报热轴 ,防止切轴方面发挥了重要作用 ,准确预报了大量热轴故障. 但随着全路范围内的大规模提速 ,传统的轴温监测装置由于温度检测以热敏电阻为温度敏感元件 ,虽然热敏电阻成本低 ,但需要后续信号处理电路 ,使传感器连线太多,干扰大 , 由于热敏电阻本身的可靠性相对较差 ,测量温度的准确度低 ,所以使检测系统的精度低 ,可靠性差. 而且由于以往系统数据分析单一等原因使之已不能满足现阶段及将来铁路运输安全保障的要求 ,需要对其进行改进。

● 1.1.1国内研究现状

我国在轴温报警系统方面，在客车检测上用到的较频繁。国内多采用的热敏电阻器。热敏电阻的电阻温度系数较高，室温电阻通常也较高，因此其自身发热较小，信号调节较为简单。热敏电阻的缺点是互换性差，温度与输出阻值之间呈

非线性关系。热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两种，但在温度测量应用中，正温度系数热敏电阻较少得到采用，更多采用的是负温度系数热敏电阻。

● 1.1.2国外研究现状

美国、德国、日本等发达国家，涉及其领域较早，在温控方面取得了很大的发展，并且现在处于了较成熟的发展阶段。而我国的温控起步较晚，但是在引进、借鉴、吸收和消化了发达国家先进技术的基础上，研制了属于自己适合自己的微温控系统。虽然和发达国家还有一定的差距，但是在关于微处理器的智能温控系统在国内已形成一种良好的发展趋势，技术日趋完善，在诸多领域都引领了现代科技的潮流。特别是近几年，含微处理器的智能化数字测温仪及智能化温度测控仪系统脱颖而出，以其精度高、准确、可靠、体积小、操作方便灵活等优点，大有取代传统测控系统的趋势。

1.2 研究方案

此次轴温报警器设计是一套基于单片机的综合控制系统，包括很多方面。本次设计由于时间等各方面的限制只完成了其中的测量和显示该部分的内容。

● 1.2.1单片机的选择

根据控制系统所要求的控制精度，响应速度，开发环境，I/O点数，输入/输出通道数等情况，我们选择了MCS—51系列的8位单片机89C52。

AT89C52是一种带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压、高性能CMOS8位为制器。该器件采用ATMEL非易失存储器制造技术制造，与工业标准的80C51和80C52输出管相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C52是一种高性能控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

● 1.2.2集成传感器的选择

传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件。传感器亦称换能器、变换器，它是将被测的某一物理量（信号）按一定规律转换成与其对应的另一种（或同种）物理量（或信号）的输出装置。传感器的种类繁多，分类方