温度报警器的设计
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。
温度控制报警器设计
温度控制报警器第一章：序论1.1温控警报器的原理1.2温控警报器的广泛运用1.3温控警报器的主要功能介绍第二章：主要元器件的介绍2.1温度传感器的原理2.2温度传感器的发展及运用2.3单片机的选用及其功能介绍2.3.1单片机引脚介绍2.3.2单片机工作原理2.4 DS18B20温度传感器的介绍2.4.1引脚介绍2.4.2DS19B20的内部结构2.4.3DS18B20的工作原理2.4.4DS18B20的测温原理2.4.5DS18B20的ROM命令2.5四位数码管工作原理第三章：温控警报器系统硬件主要模块3.1单片机的最小系统3.2温度采集模块3.3温度显示模块3.4键盘输入控制模块3.5输出报警模块第四章：单片机程序设计4.1温度采集程序4.2温度显示程序4.3键盘输入程序4.4输出报警程序总结致谢参考文献附录A 总电路图附录B 元器件清单附录C 温控报警器总程序第一章1.1温控报警器的工作原理本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度，然后将采集到的温度信息传送到单片机内，单片机通过处理，将信息输出到数码管上，使数码管显示当前温度传感器采集到的温度，我们通过外设键盘，可设置报警的温度范围，如果传感器采集到的温度高于设置的温度，或者低于设置的温度，单片机自动处理，输出一个警报信号，发出叫声并且红灯闪烁！1.2温控警报器的运用温控警报器用于防火在炎热的夏天或者是干燥的冬天，火灾都都是人们不可小视的灾难，因此预防火患可以提高人们生活的安全性，我们将温控报警器安置在恰当的位置，如果温度过高，温控报警器就自动报警，让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾，人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中，极大的减小了火灾的可能！温控警报器在电子产品上得运用电子产品由于过于精密，很多电子产品只能工作于一定的温度条件下，如果环境温度高于或者是低于某个温度值，产品的性能就达不到最好，对于一些精密的测量，就会有很大的影响，反之，如果用温控警报器加以监控，就可以知道这些电子产品的工作是否正常，测量的值是否该加以修正，或者该去改变这些电子产品的工作环境！比如：温度通过影响电源中的电容和半导体元器件，进而影响到电源的性能：温度变化会引起输出电压变化，即通常讲的温飘。
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。
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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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。
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。
温度报警器设计报告-V1
温度报警器设计报告-V1温度报警器设计报告主要分为以下几个部分：一、需求分析温度报警器的主要功能是监测环境温度并在达到一定阈值时发出报警信号。
它可以用于家庭、办公室、工厂等场所，保证人们的生活和工作环境的安全。
在需求分析阶段中，我们需要确定以下几个方面的要求：测量范围、精度、报警方式和响应速度。
通过对市场需求的调查和分析，我们决定设计一款测量范围为-10℃~60℃，精度为±1℃的温度报警器，报警方式为声光报警，响应速度小于2秒。
二、硬件设计硬件设计是温度报警器开发的核心。
我们采用了LM35温度传感器，主控芯片为STC89C52，驱动蜂鸣器和LED灯的模块使用了ULN2003板。
电路部分分为三个模块，分别是信号采集、信号处理和报警输出。
信号采集模块中，LM35将温度转换为电压信号；信号处理模块中，STC89C52进行AD转换并根据阈值发出信号控制蜂鸣器和LED灯。
焊接完成后，将整个电路进行测试和调试，确保电路的稳定性和可靠性。
三、软件设计软件设计是实现温度报警器功能的必要条件。
我们采用Keil C51嵌入式开发环境，结合STC89C52单片机，编写了相应的程序。
主要包括AD 转换、阈值判断音响和灯光控制等功能。
程序编写完成后，通过下载到单片机内存并开机测试，确保软件的稳定性和可靠性。
四、测试与维护测试与维护是产品开发的最后一个环节。
在测试中，我们测试了测量范围、精度、报警方式和响应速度等方面，确保产品的实用性和可靠性。
在维护方面，我们需定期检查设备的工作状态，检查电路和软件是否有损坏或错误，及时修理和更换。
综上所述，本文介绍了温度报警器的设计报告。
通过对需求分析、硬件设计、软件设计、测试与维护等方面的介绍，我们可以看出，设计温度报警器需要考虑多个方面的要求，综合运用硬件和软件知识完成相应的开发，以达到对客户需求的满足。
温度报警装置的设计
温度报警装置的设计一、引言二、硬件设计1.温度传感器选择一个高精度、可靠性高的温度传感器，例如DS18B20，该传感器具有数字接口、精确度高以及抗干扰能力强等优点，适合作为温度报警装置的传感器。
2.微控制器本设计选用ATmega328P作为微控制器，该微控制器具有强大的计算能力、丰富的接口资源以及低功耗等特点，适合用于本设计。
3.显示屏选择一个适合的显示屏，例如LCD液晶显示屏，以实时显示当前温度和报警状态。
4.警报器选用适合的警报器，例如蜂鸣器或者闪光灯，以发出警报信号。
5.电源采用适配器或者电池供电，需要根据具体情况选择。
三、软件设计1.初始化对微控制器进行初始化设置，包括端口初始化、ADC初始化、串口初始化等。
2.温度采集通过温度传感器采集当前环境温度的数据，将数据转化为数字信号。
3.温度判断将采集到的温度数据与预设的温度阈值进行比较，判断是否超出设定范围。
4.报警控制当温度超出设定范围时，触发报警控制逻辑，通过警报器发出警报信号。
5.显示控制将当前温度和报警状态显示在LCD液晶显示屏上，供用户查看。
6.通信功能（可选）根据实际需求，可以添加通信功能，例如通过无线模块传输温度数据到上位机进行远程监控。
四、实现效果通过该温度报警装置的设计，可以实时监测环境温度，并在超出设定范围时发出警报信号。
同时，用户可以通过显示屏实时了解当前温度和报警状态，便于及时采取措施。
五、总结本文介绍了一个基于微控制器的温度报警装置的设计，通过硬件和软件的配合，实现了对温度的实时监测和报警功能。
在实际应用中，可以根据具体需求进行优化和改进，以适应不同场景的要求。
基于DS18B20的温度报警器设计
基于DS18B20的温度报警器设计温度报警器是一种用于监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的设备。
基于DS18B20的温度报警器设计可以通过连接DS18B20数字温度传感器和微控制器来实现。
以下是一个基于DS18B20的温度报警器设计的详细描述。
1.硬件设计：-DS18B20温度传感器：DS18B20是一款数字温度传感器，其具有高精度、数字输出、单线传输等特点。
它可以直接与微控制器连接，并通过单线总线协议进行通信。
将其中一根引脚连接到微控制器的GPIO引脚上，并使用上拉电阻将其拉高，以实现简单的单线通信。
- 微控制器：选择一款适合的微控制器，例如Arduino、Raspberry Pi等。
微控制器应该具有足够的GPIO引脚用于连接其他外设，并具备相应的数据处理能力。
-报警器：可以选择蜂鸣器、发光二极管（LED）或其他适合的报警器作为报警设备。
这些设备应具有较大的声光输出，以便及时警示。
2.软件设计：-初始化：在程序中初始化设备的GPIO引脚，并设置它们的输入输出方式。
同时，初始化DS18B20传感器，启动单线总线通信。
-温度读取：通过发送相应的命令，从DS18B20传感器读取当前的温度值。
DS18B20的温度数据以二进制形式存储，并使用一定的协议进行传输。
通过解析二进制数据，并进行适当的计算，可以获得温度值。
-温度比较：将读取到的温度值与设定的阈值进行比较。
如果温度超过阈值，则触发报警。
-报警控制：当温度超过设定阈值时，触发报警器的开启。
该过程涉及控制报警设备的GPIO引脚，使其输出足够的声音或亮度，以引起用户的注意。
-报警复位：当温度降低到设定阈值以下时，关闭报警器。
通过控制报警设备的GPIO引脚，将其输出设置为低电平，以停止声音或亮度。
3.报警策略：-阈值设置：根据具体应用的需求，设定适当的温度阈值。
根据环境和使用要求，选择报警温度和报警时刻。
可以通过软件界面或外部调节器调整阈值。
-报警反馈：为了确保用户能够及时获得报警信息，可以通过增加报警设备的数量或设置报警通知的方式来提高报警反馈。
温度报警器的系统设计原理
温度报警器的系统设计原理
温度报警器的系统设计原理基于以下几个方面：
1. 温度传感器：温度报警器需要使用温度传感器来检测环境温度。
常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
温度传感器将环境温度转换为电信号。
2. 控制电路：控制电路用于处理温度传感器的电信号。
它通常包括一个操作放大器和一个比较器。
操作放大器将温度传感器的电信号放大，以便于后续处理。
比较器将放大后的信号与预设的温度阈值相比较，以确定是否触发报警。
3. 报警装置：报警装置用于发出报警信号。
它可以是声音报警、光线闪烁报警或者是通过网络发送警报等形式。
报警装置的选择取决于具体的应用场景。
4. 电源：温度报警器需要一个供电系统，以提供所需的电力。
可以使用电池、电源适配器或者是太阳能电池板等。
整个系统的工作流程如下：
1. 温度传感器检测环境温度，并将其转换为电信号。
2. 控制电路处理传感器信号，将其放大并与预设的温度阈值进行比较。
3. 如果检测到温度超过或低于预设的温度阈值，控制电路将触发报警装置。
4. 报警装置发出报警信号，提醒用户注意温度异常。
根据具体的应用场景和要求，温度报警器的设计可能会有所不同。
例如，在一些高风险的环境中，报警装置可能会将报警信号发送到安全人员的手机上，以便他们能够快速做出相应的应对措施。
温度警报器的设计
目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)引言1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。
随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。
基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。
以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。
温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。
温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]：（1）模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等；（2）模拟集成温度控制器。
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。
可调温度报警器设计
可调温度报警器设计
一、简介
可调温度报警器是一种新型的安全设备，主要用于监控温度，当温度
超过或低于设定值时，可调温度报警器会发出报警信号，以防止发生意外。
它具有精确测温、可调温度报警和低功耗等优点。
传统的电气设备上只能
安装低温自动断电报警器，而可调温度报警器可以设定任意温度，以满足
不同客户的不同需求。
二、工作原理
可调温度报警器的电路非常简单，它主要由静态电源、温度检测元件、精密可调电阻器、报警器和静态开关等组成。
电源将电能输入到报警器中，在温度检测元件中，当温度超过预设值时，输出信号被精密可调电阻器调节，然后传递到报警器中，报警器会把信号发出，进而发出警报。
三、技术特点
1、精确的温度测量：可调温度报警器使用高精度的热敏电阻来测量
温度，它可以测量温度的精度高，可以达到0.1℃的精度。
2、低功耗：可调温度报警器的电路简单，功耗低，适合在频繁变动
和长时间开启。
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。
温度报警器设计详解
温度报警器设计详解首先是传感器选择。
温度报警器需要使用温度传感器来监测环境或物体的温度。
传感器的选择应根据具体应用场景和要求进行，如室内温度监测可选用NTC热敏电阻或热电偶，工业领域可选用PT100或热电偶等。
传感器的灵敏度和精度对报警器的性能有重要影响，需要根据实际需求进行选择。
其次是信号处理。
传感器的输出信号需要通过信号处理电路进行放大、滤波和转换，使其能够被微处理器或控制器识别和处理。
放大电路可以使用运算放大器来实现，滤波电路可以选择RC滤波器或数字滤波算法，转换电路可以使用模数转换器来将模拟信号转换为数字信号。
然后是报警逻辑。
根据具体要求，报警器可以设计多种不同的报警逻辑。
一种常见的逻辑是根据温度达到或超过设定阈值来触发报警，另一种逻辑是根据温度变化速率来触发报警。
报警逻辑需要根据实际应用场景和要求进行设计，保证报警的准确性和及时性。
最后是输出信号。
当报警逻辑触发时，温度报警器需要输出相应的信号来提醒用户。
输出信号可以通过声音、光信号或通信接口等方式实现。
声音信号可以通过蜂鸣器或扬声器来输出，光信号可以通过LED指示灯或显示屏来输出，通信接口可以通过UART或RS485接口来输出。
除了以上的基本设计要素，温度报警器的设计还需要考虑其他一些因素，如供电方式、外壳材料和防水防尘等级等。
供电方式可以选择电池供电或外部电源供电，外壳材料可以选择工程塑料或金属材料，防水防尘等级可以选择IP65或IP67等。
总之，温度报警器的设计是一个综合考虑多个因素的工程问题。
通过合理选择传感器、设计信号处理电路、设置报警逻辑和输出信号，可以实现准确可靠的温度监测和报警功能，提高设备的安全性和可靠性。
温度报警器的设计与制作
温度报警器的设计与制作一、任务和要求：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、设计框图三、所需仪器设备1、模拟电子试验箱一台2、数字万用表一块3、双踪示波器一台4、直流稳压电源一台5、剪刀、平口起子、镊子各一把6、面包板一块一、设计方案及思路1.1整体电路构思本次温度报警电路的设计我们用led灯作为报警电路的电元件，通过电压的变化来模拟温度的高低，以0℃为0mv，温度每上升1℃，递增2mv；由于变化的电压值较小，所以我们采用放大电路对其进行放大100倍，然后通过后级比较电路对电压进行比较，当温度在10℃至30℃范围内（允许误差±1℃）即电压在20mv至60mv时led灯不亮，当温度超过这个范围时，即当接收到的输入电压（前级放大器的输出）小于2V（10℃时放大器输出为2V）或者大于6V时（30℃时放大器输出为6V），输出高电平以驱动后级的发生报警电路led灯发光。
电路所需直流电源由5v和12v的直流电压提供。
1.2设计方案根据整体构思，所设计电路分为四个模块：直流电源、信号放大电路，比较电路和报警电路。
其中直流电源由变压器、整流桥、滤波电路、稳压器组成；放大器的设计采用集成运放放大；对于比较器我们选择窗口比较器，通过电压的变化可以模拟实现高温低温。
报警电路有单双频之分，选用555定时器作成多谐振荡器，以分别实现单双频报警。
二、单元电路设计1、直流电源电路设计直流稳压5V,12V电源的设计，输入交流电220v（峰值312v）50hz。
稳定直流电源设计的一般思路是让输入电压交流电220v（峰值312v）50hz先通过电压变压器（降压到合适的数值，如16v），，再通过整流网络（将正弦波电压转换为直流脉动电压（直交流成分均有）），然后经过滤波网络（减小电压的脉动），最后经过稳压网络（使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻的影响）。
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湖南工学院《模拟电子技术》课程设计说明书温度报警器学生姓名:专业: 电气工程及其自动化班级:学号:完成时间: 2015年7月《模拟电子技术》课程设计任务书学院:电气与信息工程学院《模拟电子技术》课程设计任务书学院:电气与信息工程学院随着技术的不断开发与应用,电子技术的发展十分迅速,不断运用到生活的各个方面。
设计结合温度传感器技术,集成运算放大器,以及电压比较器,与发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。
设计采用热敏电阻作为温度传感器,相比传统的热传感器更具抗干扰能力,利用电压比较技术,更加强了电路的稳定性。
附带LED发光二极管报警技术,使报警效果更明显,在被测温度大于50度时,发光二极管被点亮,可实现其报警功能,完全能满足设计要求。
稳压直流电源采用变压器降压电路,二极管整流桥整流,滤波电路与稳压电路组成,可稳定输出+5V与-5V,+12V与-12V的直流电压。
关键词:热敏电阻;集成运算放大器;二极管整流桥;二极管报警目录1温度报警器的设计 (1)1、1温度报警器的设计方案 (1)1、2热敏电阻传感电路的设计 (1)1、3 放大电路的设计 (2)1、4比较电路与报警电路的设计 (2)2直流稳压电源的设计 (4)2、1设计方案与原理 (4)2、2电源模块的设计 (4)2、3 直流稳压电路整体图 (6)2、4元器件选择及计算 (6)3电路的仿真(Multisim) (8)4实物测试与调试 (10)5设计总结与体会 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)附录A直流稳压电源原理图 (17)附录B温度报警器原理图 (18)附录C直流稳压电源pcb图 (19)附录D温度报警器的PCb图 (20)附录E直流稳压电源与温度报警器实物图 (21)附录F直流稳压电源元件清单 (22)附录G温度报警器的元件清单 (22)1 温度报警器的设计1、1温度报警器的设计方案设计一个温度在室温至50℃范围内时不报警,当温度超过50℃时,报警器能精确报警的温度报警器。
温度传感器应将温度的变化转化为电压的变化,集成放大电路将得到的电压信号进行放大,电压比较器电路将放大的电压信号与参考电压进行比较,然后再接报警电路。
图1温度报警器的方案图电路采用热敏电阻作为温度传感器,把变化的温度转化为电压信号,再经过集成运算放大电路,把得到的电压信号放大,再经电压比较器的比较,把得到的电压信号输给发光二极管报警电路从而实现温度的报警。
1、2热敏电阻传感电路的设计设计一个当温度大于50℃时报警的温度报警器,需要用电压变化来代表温度的变化,设计的原理如图2所示:在热敏电阻传感电路里,选择(在室温下)电阻值为10k的热敏电阻R1作为温度传感器,在25度时,电源电路输出给集成运放放大器的电压为454mv,温度每升高1度,该热敏电阻阻值就下降256Ω,输出电压下降11、2mv,因此,当温度从25度升高到50度时,温度报警器的电阻降为3、6k,经计算,理论输出电压从454mv降为174mv。
R 8选用10k的电位器,便于电路的调节;R6选用100k的电阻,就是为了得到输出为毫伏级的电压;R1就是热敏电阻(电阻值随温度的升高而降低)。
图2 热敏电阻传感器电路1、3 放大电路的设计为了得到更大的电压,把热敏电阻采集到的电压信号加到电压放大倍数为28倍的正向比例放大器(如图3),经过放大,可以得到输出电压12、7v～4、9v。
(R4取25k,电位器R7取10k,便于增益的调节,结合电路的需要,最后把R7调到2k左右,R2取1k;增益Au=R2+(R7+R4)/R2=1+(2+25)/1=28)图3 放大电路1、4比较电路与报警电路的设计然后把放大的电压加到选择电压为5v的反向电压比较器上面去(如图4),当温度到50度时,比较器输入电压4、9v(4、9v<5v),比较器翻转,比较器输出电压为5v,点亮发光二极管。
为了保护发光二极管不被烧坏,在二极管前面串联了一个760Ω的保护电阻。
图4 比较电路与报警电路选择NE5532P集成运放芯片作为电路放大与电压比较器,NE5532P为8脚双运放,用一个运放供电电压为+5V与-5v,用两个运放供电电压为+12v与-12v。
电压放大增益Av=1+Rf /R2=28,电压信号放大后,可以得到比较器输入电压(12、7v～4、9v),与比较电压5v进行比较,从而实现精确报警。
二极管保护电阻取760Ω的理由:由于二极管的导通电压为1、5v-2、5v,电流范围为5mA-18mA,保护电阻R3的取值范围为12V/18=666Ω到12v/5=2400Ω,为了使报警效果更明显,R3取760Ω。
2直流稳压电源的设计在各个单元电路与总体电路设计过程中,有3个模块需要直流稳压电源供电,因此,需要制作一个具有稳定输出的直流稳压电源。
2、1设计方案与原理在电子电路设备中,一般都需要稳定的直流电源供电,而平常生活中用到的都就是频率为50HZ,有效值为220V的单项交流电压,因此需要将它转换为幅值稳定,输出电流较小的直流电压。
在一般情况下,所需直流电压的数值与电网电压的有效值相差较大,因此需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
在温度报警器电路中,需要用5～12V的直流电源供电,因此需要设计一个输出为±12V与±5V的稳压直流电源,直流电压的设计方案图如图5所示图5 直流稳压电源的设计图在电路中输入220V(50HZ)的交流电压,通过电源变压器降压(变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要)然后变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压,为了减少电压的脉动,需通过滤波电路滤波,使输出电压平滑,因此应将部分交流分量或者全部滤掉,使滤波电路输出电压仅为直流电压,然而,由于滤波电路为无源电路,所以接入负载后会影响其滤波效果,对于要求不高的电子电路,整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源,但当电网电压滤波或者负载变化时,其平均值也将随之变化,稳压电路的功能就是使输出直流电压基本保持,不受电网电压波动与负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。
2、2电源模块的设计根据方案与原理:电源模块采用220-16V变压器降压,再经桥式整流堆(型号为2w10)进行整流,滤波电容进行滤波,再经过稳压芯片,就能稳压输出+12v,-12v与+5v,-5v的直流电压。
(1)变压器:型号为220v/16v的降压变压器,它将220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,降压电路如图6所示。
图6降压电路(2)整流电路:利用(单向导电元件)二极管组成的整流桥(2w10),把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电 ,整流电路图如图7所示。
图7整流电路图(3)滤波电路与稳压电路:滤波电路采用双电容并联结构,可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。
稳压电路采用稳压芯片78xx系列,则使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压与负载的变化而变化,电路图如图8所示。
图8滤波与稳压电路图2、3 直流稳压电路整体图图9直流稳压电路整体图220V电网电压经过通用变压器T1降压至12V,12V交流电压经整流桥整流、电容的滤波作用后变成直流电压供给集成三端稳压器7812,经过7812稳压后变成所需的+12V直流电压。
然后再经过一级电容,将电压送至稳压器7805稳压后,就可得到+5v较稳定的直流电压了,同理可得到-12v,与-5v的直流电压。
2、4元器件选择及计算1)变压器采用双12v降压变压器,规格I/P:220v AC 50HZ2)整流桥堆的选择整流桥堆选用规格为2W10,与选用单个二极管整流的优势在于,可利用波形在负半轴的电压,提高电源的利用率。
一般情况下,允许电网电压有±10%的波动,因此在选择整流桥的二极管保证二极管安全工作。
3)滤波电容的选择电路中C2,C10应选用较大的电容进行滤波,选择电容稍大一些,则输出电压中得到的纹波成分越小,为了得到平滑的负载电压。
てd =RLC>=(3-5)T/2 (1)T=1/f=0、02s (2)R L =VL/IL=12V/500MA=24Ω(3)C=(3-5)T/2*RL=1250uf～2083uf(4)考虑到电网电压的波动,则电容器承受的最高电压VCMVCM= 2 *(12/1、2)*1、1=15、5V根据计算数据可取,C2=C10=2200uf,C1=C3=C7=C8=0、1uf(就是为了防自激)。
4)整流桥与稳压管的选择稳压管正向输出选择LM7812与LM7805系列,反向输出选择LM7912与LM7905系列,因为三端固定式集成稳压管W7812与W7805的最大输出电流IOMAX为1、5A,因此每个二极管流过的平均电流ID=0、5Iomax=0、5×1、5=0、75A,整流管的参数IF应该比平均值ID大(0、5～2)倍,在此选择1A∕50V的整流桥堆。
3电路的仿真(Multisim)图10±12v直流稳压源仿真输出电压波形图+12v直流电压输出-12v直流电压输出图11 ±5v直流稳压源仿真输出电压波形图图12温度为50度时发光二极管发光电路图+5v直流电压输出-5v直流电压输出4 实物测试与调试图13温度报警器调试图图14温度报警器测试图图15+12v输出电压图16+5v输出电压图17+5v输出电压图18-12v输出电压表一直流稳压电源数据理论值实测值误差+12v+12、06v0、005-12v-12、08v0、006+5v+4、98v0、004-5v-4、96v0、008误差均小于0、01,因此,在误差允许的范围内,直流稳压电源符合设计要求。
5设计总结与体会通过为期三周的努力,我们设计的温度报警器终于完成了,在此次课程设计过程中我们遇到了许多问题也了解了许多知识,同时我发现有很多知识都就是老师曾经在课上讲过的,比如电路的电源电路还有稳压电路等等。
在解决问题的过程中,我意识到自己知识的不足以及团队合作的重要性,通过理论与实践的比较,更让我意识到实践的重要性。
刚开始我们通过图书馆,网络,以及上一级的学长,了解与收集到了本次设计需要的资料,从而我们对本次设计有了初步的了解方案。
首先大家的任务就就是认识面包板及其布局,元器件的功能及管脚图,接着我们采用分块连接电路,以便于检测,把部分电路连好后在电脑上用multism进行仿真记录相关数据,最后把部分电路整合连成整体电路进行仿真瞧就是否报警,就是否符合要求。
在操作过程中遇到许多问题,例如测的数值不符合要求、正负电源接反导致电容烧坏、实际电路的电阻选择、电路中某段没有电压,电路不工作等等,最后在老师与同学的帮助下我们都一一解决了。