基于AT89C51的温度报警器设计
(完整word版)基于AT89C51单片机数字温度计的设计
基于AT89C51单片机数字温度计的设计一、项目概述在生活和生产中,人们经常要用到一些测温设备,但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电路和软件设计复杂登缺点。
基于AT89C51的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广等优点,应用前景广泛。
二、项目要求基于AT89C51的数字温度计的具体要求如下:1.温度值用LED显示。
2.测温范围为-30~100℃,且测量误差不大于±0.5℃。
3.成品的体积、质量尽可能小。
三、设计框图及流程图1 主控制器单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
2 显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管。
3温度传感器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位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下:●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;●无须外部器件;●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;●零待机功耗;●温度以9或12位数字;●用户可定义报警设置;●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; ●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;DS18B20采用3脚PR -35封装或8脚SOIC 封装,其内部结构框图如下图所控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS1820,用4位共阳极LED 数码管以动态扫描法实现温度显示,电路图如图1所示:图1.电路原理图五、软件设计1.程序流程图主程序的主要是负责温度的实时显示,读出并处理DS1280测量的当前温度值,温度测量每1s进行一次。
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计一、本文概述Overview of this article本文旨在探讨基于AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器的数字温度计设计。
我们将详细介绍如何利用这两种核心组件,结合适当的硬件电路设计和软件编程,实现一个能够准确测量和显示温度的数字温度计。
This article aims to explore the design of a digital thermometer based on AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor. We will provide a detailed introduction on how to utilize these two core components, combined with appropriate hardware circuit design and software programming, to achieve a digital thermometer that can accurately measure and display temperature.我们将对AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器进行简要介绍,包括它们的工作原理、主要特性和适用场景。
然后,我们将详细阐述硬件电路的设计,包括微控制器与温度传感器的连接方式、电源电路、显示电路等。
We will provide a brief introduction to the AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor, including their working principles, main characteristics, and applicable scenarios. Then, we will elaborate on the hardware circuit design, including the connection method between the microcontroller and temperature sensor, power circuit, display circuit, etc.在软件编程方面,我们将介绍如何使用C语言对AT89C51微控制器进行编程,实现温度数据的读取、处理和显示。
基于AT89C51的温度监测系统设计
基于AT89C51的温度监测系统设计【摘要】本文设计的硬件电路可以对温度进行实时监测并在温度异常时发出警报。
该电路采用以AT89C51为核心的主控芯片,并且包含了传感器数据采集模块、温度显示模块、报警模块以及复位模块等电路。
其中,温度显示模块通过LCD1602液晶显示器对温度进行实时显示;传感器数据采集电路采用DS18B20单总线型温度传感器。
该系统电路设计简单,工作性能稳定,硬件成本低廉,灵敏度高。
【关键词】AT89C51;DS18B20;LCD1602;温度传感器;实时监测1.引言温度的监测在现代工业生产以及日常生活中的应用愈来愈广泛,并且在某些领域也发挥着愈来愈重要的作用。
在很多生产过程中,温度的监控与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等方面有着紧密的联系。
目前,传感器已成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。
而本文正是结合温度传感器与单片机所做的设计,该设计对温度的监测可广泛应用于食品、化工、机械等方面。
2.系统整体设计结合温度监控器在实际应用的要求,为实现温度的实时监测以及报警的功能,本文采用以下电路模块对系统硬件进行设计:主控芯片:选用AT89C51单片机作为整个系统的控制器;显示模块:选用LCD1602液晶显示器作为系统的显示电路;温度采集模块:选用DS18B20温度传感器作为系统的温度采集电路;报警模块:采用蜂鸣器与发光二极管作为系统的报警电路。
综上所述,该硬件电路的系统框图如图1所示。
3.系统硬件设计系统的整体硬件设计图如图2所示。
3.1 主控电路的设计该模块是系统的核心控制部分,其主要任务是通过接口将获得的数据进行处理。
本系统采用的AT89C51是美国ATMEL公司的一种高效微控制器。
此单片机具有以下功能:4k字节Flash闪速储存器、128字节内部随机数据存储器(RAM)、32个I/O口线,而且它还与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
故而,这种低电压、高性能CMOS8位单片机可灵活应用于多种场所。
基于AT89C51单片机温度报警系统设计与制作.
一、摘要我们介绍的是一种基于单片机控制的数字温度报警,本温度系统具有多功能性,即可以当数字温度计使用,显示当前环境温度,又可以作为报警器使用,设置报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警,并采取措施使温度下降。
该温度报警系统控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使DS18B20,用2位共阳极LED数码管,实现温度显示,能准确达到以上要求。
二、设计方案1、方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
2、方案二进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
温度报警系统电路设计总体设计方框图如图1所示1、单片机主板电路单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点,该模块包括中央处理CPU -AT89C51、时钟电路及复位电路;图2复位电路图3 时钟电路2、DS18B20温度传感器与单片机的接口电路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位的数字值读数方式。
DS18B20是采用电源供电方式,此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线,3脚接电源。
该电路完成了信号的采集、转换和传输。
图43、上下限报警调整电路分别调整温度的上下限报警设置,有“+“、”“-”、“确定”等键图5上下限报警调整电路4、温度显示电路显示当前测得的温度,数码管采用74LS247驱动图6温度显示电路5、报警电路当环境温度超过设定温度时,蜂鸣器鸣叫,红灯点亮,发生报警;当人员发现警报时,可按图8中的按钮,暂时中断蜂鸣器的鸣叫。
基于AT89C51的单片机的数字温度计
基于单片机的数字温度计设计摘要随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出北侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用LED模块显示,能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量;DS18B20;AT89C51- I -Design of Digital Thermomer Based on SCMAbstractAlong with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and the boiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.In daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such as temperature, pressure, flow control, etc... Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure. We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55 ~ 125 º C, up to a maximum resolution of 0.0625 º C. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use.The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-~+100℃,can set the warning limitation, the use of seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.Keywords:Temperatur measurement;DS18B20; AT89C51- II -目录摘要......................................... . (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1课题背景及研究意义 (5)1.2国内外现状 (5)1.3课题的设计目的 (6)1.4课题的主要工作 (6)1.5本文研究内容 (6)第2章开发工具Proteus与Keil (8)2.1 Proteus软件 (8)2.1.1 Proteus简介 (8)2.1.2 4大功能模块 (8)2.1.3 ISIS智能原理图输入系统 (10)2.1.4 Proteus简单应用 (10)2.2 Keil软件 (11)2.2.1 Keil软件简介 (11)2.2.2 Keil软件调试功能 (11)2.3本章小结 (12)第3章系统概述 (13)3.1方案选择 (13)3.1.1方案一 (13)3.1.2方案二 (14)3.2系统设计原理 (14)3.3系统组成 (14)3.4 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (15)3.5本章小结 (16)第4章系统硬件设计 (17)4.1 80C51单片机的介绍 (17)4.1.1 80C51单片机主要特性 (18)4.1.2 80C51单片机管脚图 (19)4.1.3 80C51单片机的中断系统 (21)4.1.4 80C51单片机的定时/计数器 (21)4.2 LCD液晶显示器简介 (21)4.2.1液晶模块简介 (22)4.2.2液晶显示部分与89C51的接口 (23)4.3通讯模块 (24)4.4 DS18B20介绍 (25)4.4.1温度传感器工作原理 (25)- III -4.4.2 DS18B20相关介绍 (27)4.4.3 DS18B20使用中的注意事项 (28)4.5本章小结 (28)第5章系统软件设计 (29)5.1主程序设计 (29)5.2 DS18B20初始化 (30)5.3数据测试 (31)5.4仿真结果 (31)5.5本章小结 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录A (37)附录B (44)附录C (49)附录D (50)- IV -第1章绪论1.1课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
基于AT89C51的数字体温计设计
摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,采用单片机控制已经成为了一种潮流。
现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器种类日益繁多,数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点,被广泛应用于工业控制、电子体温计、测温仪器等各种温度控制系统中。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机控制的数字体温计,配合采用DS18B20为温度采集模块,HS1602液晶显示模块显示结果,另外用MAX232模块进行电压转换,实现对体温的采集与再现。
关键词:52单片机,DSI8B20,HS1602,体温计THE DIGITAL THERMOMETERS DESIGN BASED ON STC89C52’S MINUIMUM SYSTEMABSTRACTWith the progress and development, microcontroller technology has spread to our lives, work, research and other fields, has become a relatively mature technology, using SCM has become a trend. Modern information technology is based on the three information collection (ie, sensor technology), information transfer (ICT) and information processing (computer technology). Sensor belongs to the forefront of cutting-edge information technology products, especially the increasingly diverse types of temperature sensors, digital temperature sensor is more suitable for a variety of microprocessor interface for the composition of the automatic temperature control system can overcome the analog sensors and signal conditioning required for microprocessor interfacing circuit and A / D converter defects, etc., are widely used in industrial control, electronic thermometer, thermometer, etc. of various temperature control systems. This article describes a microcontroller based control ofdigital thermometers STC89C52, with the use of DS18B20 the temperature acquisition module, HS1602 liquid crystal display module displays the results, another module with a MAX232 voltage conversion, acquisition and representation of body temperature.KEYWORDS:52 microcontroller, DSI8B20, HS1602, thermometer目录1引言--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2总体设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22.1方案论证 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22.1.1单片机系统--------------------------------------------------------------------------------------- 22.1.2电源模块------------------------------------------------------------------------------------------ 22.1.3温度传感器--------------------------------------------------------------------------------------- 22.1.4显示模块------------------------------------------------------------------------------------------ 32.1.5确定方案------------------------------------------------------------------------------------------ 32.2总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3硬件设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43.1 单片机系统 --------------------------------------------------------------------------------------------- 43.2电源模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 63.3 复位电路 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 63.4 时钟振荡电路 ------------------------------------------------------------------------------------------ 73.5单片机最小系统 ---------------------------------------------------------------------------------------- 73.6温度传感器模块 ---------------------------------------------------------------------------------------- 83.6.1 DS18B20原理 ----------------------------------------------------------------------------------- 83.6.2 DS18B20电路连接 --------------------------------------------------------------------------- 103.7液晶显示模块 ----------------------------------------------------------------------------------------- 113.8 串口通信模块 ---------------------------------------------------------------------------------------- 13 4软件设计------------------------------------------------------------------------------------------------------- 164.1 软件流程 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 164.2 DS18B20模块程序设计 -------------------------------------------------------------------------- 174.3 HS1602驱动程序设计 ------------------------------------------------------------------------------ 174.4 RS-232-C串口通信模块程序设计 ---------------------------------------------------------------- 18 5结果分析------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 6结语------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 参考文献: ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 21 附录1 完全电路图 -------------------------------------------------------------------------------------------- 22 附录2 部分源程序 -------------------------------------------------------------------------------------------- 231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也是不可否定的,其中数字温体温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
基于AT89C51的数字温度计设计与仿真
摘要随着科学技术的不断发展,温度的检测、控制应用于许多行业,数字温度计就是其中一例,它的反应速度快、操作简单,对环境要求不高,因此得到广泛的应用。
传统的温度测量大多使用热敏电阻,但热敏电阻的可靠性差,测量温度准确率低,而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本课题采用单片机作为主控芯片,利用DS18B20来实现测温,用LCD液晶显示器来实现温度显示。
温度测量范围为0~119℃,精确度0.1℃。
可以手动设置温度上下限报警值,当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声,并显示温度值,该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。
关键词:数字温度计;DS18B20;AT89C51; LCD1602Design and Simulation of Digital Thermometers Based onAT89C51Deng Lian WeiAbstractWith the continuous development of science and technology, the temperature detection and control used in many industries, the digital thermometer is a case in which the reaction speed, simple operation, less demanding on the environment, it is widely used. Most of the traditional use of thermistor temperature measurement, but poor reliability of thermistors to measure temperature, low accuracy, and must go through a special interface circuit converts the analog signal to digital signal processing by the microcontroller. The subject of using SCM as the main chip, the use of DS18B20 to achieve temperature, with the LCD liquid crystal display to achieve the temperature display.Temperature measurement range is 0 ~ 119 ℃, accuracy of 0.1 ℃. You can manually set the alarm value upper and lower temperature, when the temperature exceeds the set alarm when the alarm calls, and display temperature, the thermometer for people's daily lives and industrial and agricultural production areas.Keywords:Digital Thermometer; DS18B20; AT89C51; LCD1602目录第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 课题的目的及意义 (1)1.3 该论文研究的内容 (1)第二章设计方案 (2)2.1 方案1:使用电阻元件 (2)2.2 方案2:使用温度传感器 (2)2.3 方案2的总体设计框图 (2)2.3.1 温度传感器 (2)2.3.2 1602LCD模块显示特性 (6)第三章硬件电路设计 (10)3.1 电路原理图 (10)3.2 LCD1602显示器与单片机的接口电路 (10)3.2.1 查看温度报警值 (11)3.2.2 报警状态显示 (11)3.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (11)3.3.1 检测DS18B20状态 (12)3.4 按键与单片机的接口电路 (12)3.4.1 设定温度报警值 (13)第四章软件设计 (14)4.1 读出温度子程序 (15)4.2 温度转换命令子程序 (15)4.3 计算温度子程序 (16)4.4 显示数据刷新子程序 (16)4.5 电路仿真 (17)4.6 结果分析 (20)总结 (21)参考文献 (22)附录 (23)基于AT89C51的数字温度计设计与仿真绪论第一章绪论1.1 前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也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
基于89C51温度报警器的设计
目录1 概述 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 发展方向 (4)1.3 设计思想及基本功能 (3)2 总体方案设计 (3)2.1 方案选取 (3)2.2 系统框图 (5)2.3 总体方案设计 (6)3 硬件电路设计 (6)3.1 晶振电路 (4)3.2 复位电路 (5)3.3 键盘电路 (9)3.4 温度检测电路 (9)3.5显示电路 (11)3.6 报警电路 (9)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序软件设计 (13)4.2 键盘程序设计 (14)4.3 显示程序设计 (16)5总结 (20)参考文献 (17)附录系统原理图 (18)1. 概述1.1研究背景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。
1.2发展方向现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量日渐上升。
进入21世纪后,温度控制器正朝着智能化、高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温度控制器和网络温度控制器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到2℃。
目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D 转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625℃。
为了提高多通道智能温控器的转换速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
新型温度控制器的测试功能也在不断增强。
另外,温度控制器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。
基于AT89C51的温度控制系统设计
基于AT89C51的温度控制系统设计冯晓锋西安翻译学院实验中心摘要:本系统是基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的智能温度控制系统,根据要求可进行最高和最低温度的设定,通过RS-485总线标准实现与PC机的远程通信,实现PC机对采集温度的存储、处理、打印等功能。
关键字:AT89C51 数字温度传感器温度控制系统一、系统总体结构设计根据设计要求对某指定地点的温度进行实时的监测与控制,采用了分布式系统的控制方式,即在测控点配置能独立工作的从机,从机由主机进行监控管理,上下采用主从式监控管理形式,系统总体结构如图1所示。
图1 系统总体结构系统的各个部分功能和关系如下:①主机为管理机,完成参数设置、数据存储、处理及管理及打印功能。
②从机为控制机,采用单片机AT89C51,直接实现各个模块的控制功能,并能在主机关机的条件下实现所有的控制功能。
③通讯转换芯片MAX485实现RS-232信号和RS-485信号的转换,主机通过其向从机发送控制参数,从机将现场采集数据通过其传给主机。
④数据采集实现对传感器及运行设备的检测。
⑤输入输出部分包括输入模块和输出模块,输入模块将采集的信号转换后输入到从机,输出模块将系统的控制信号输出到控制器及其设备。
二、系统工作方式系统以温度监控为核心,温度参数和设备运行状态由主机根据用户要求定时向从机查询,各控制模块的设置参数修改时,将新的参数发送到从机。
主机可以对从机进行参数设置及控制,从机也可以独立工作。
从机通过温度传感器不间断地采集温度数据,根据控制模块的设置参数做出控制决策,驱动设备运行,并随时准备接受主机的指令,当受到询问时,将各项数据编码通过串行通信方式传输到主机。
主机接收到数据后,进行数据处理,在监控界面上显示当前的状态信息,并将此信息实时地存储到数据库中,为用户维护和管理准备数据。
对数据可以进行查询,也可以将一段时期的数据信息汇集成报表,报表包括各项统计数据,还可以将数据处理绘制成图形曲线,实现对数据的分析与管理。
毕业设计(论文)基于at89c51单片机温湿度显示报警系统设计
引言基于AT89C51单片机温湿度显示报警系统设计1 引言1.1 选题背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快[1]。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
下面是单片机的主要发展趋势[2]。
单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法[3]。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命[4]。
单片机模块中最常见之一的是传感器,温湿度显示报警系统是一种基于单片机的用数字电路技术实现温湿度控制的装置,在实践社会生产当中拥有广泛的应用。
1.2 目的和意义随着社会的发展,人们对时间和环境中的温度及湿度的要求越来越高,尤其在日常的生活中和人们的生活和健康有着紧密的联系,特别是当人们乘坐公共交通工具时,温湿度以及实时时间和人们的出行都有着密切的联系。
温湿度控制在日常生活中使用比较普遍, 如各种仪器控制箱、温室或生产车间的温度湿度控制、空调列车车厢空气环境的控制等[5]。
常见的低端产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计, 体积小、质量轻、价格低、安装简便。
但是, 此类产品测量精度低, 没有LED 显示屏, 不能向智能化方向发展, 不利于进行功能扩展,如不能自动报警[6]。
目前,虽然在工业生产中和科研实验中通过对温湿度测量来进行自动控制的设备越来越普及,应用场合也越来越多。
但是,随之而来的问题是如何能够测得精确的温湿度以保证自动控制设备能够正确地发出控制指令来控制生产过程。
另一方面,如果温度或者湿度过高过低可能会对一些设备中的一些半导体元器件造成损坏[7]。
基于单片机AT89C51数字温度计的设计
摘要随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的精确度和准确度的要求都有了很大的增长,而如何准确和迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息技术的发展水平。
目前的智能温度传感器(亦称为数字温度传感器)是在20世纪90年代问世的,是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结合。
它的特点是能输出温度数据和相关的温度控制量,适合各种微控制器(MCU)。
社会的发展使得人们对传感器的要求也越来越高,现在的温度传感器正在基于单片机的基础之上从模拟到数字式,从集成化到智能化、网络化的发展,并且朝着多功能。
高精度、总线标准化、高安全性和可靠性、开发网络传感器和虚拟传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征和控制方法,并对以此传感器,89C51单片机为控制器构成的数字温度计测量装置的工作原理和程序设计做了详细的介绍。
和传统的温度计相比它具有测量广泛,读数方便,测温准确,输出温度采用数字显示,主要用于对测温要求比较准确的场所,或者是科研实验室使用。
该设计控制器使用ATMEL公司的AT89S51单片机,测温传感器使用DALLAS公司的DS18B20,用液晶显示器来实现温度显示。
关键词:18B20 单片机 LEDABSTRACTWith the development of science and technology, precision and accuracy of modern society on various parameters of information requirements, there has been a lot of growth, and how accurate and fast access to these parameters will need to be subject to the level of development of modern information technology.Current smart temperature sensor (also referred to as digital temperature sensor) is launched in in the 1990 of the 20th century, is micro-electronics technology, computer technology and automated testing technologies (ATE) combination. It features the output temperature data and related temperature control, suitable for various microcontroller (MCU). Society tends to make people's requirements have become more sophisticated about sensors, temperature sensors are now based on single-chip industry from analog to digital, from integration to the development of intelligent, networked, and versatile. High accuracy, standardization, high security and reliability, to develop bus networks sensors and virtual sensors, development of single-chip microcomputer temperature measuring system and the rapid development of high technology. This article describes the architecture of intelligent integrated temperature sensor DS18B20 feature and control method, and with this sensor, 89S51 single-chip controller working principle and design of a digital thermometer measurement unit is introduced in detail. And it has measured a wide range than traditional thermometers, reading, accuracy of temperature measurement, the output temperature with digital display, place used primarily for accurate temperature measurement requirements, or a research laboratory. The design of controller using ATMEL's AT89S51 single-chip, DS18B20 temperature sensor using the DALLAS company, realizes with the LCD temperature display.Keywords: 18B20 Single-chip microcomputer LED目录第1章前言 (1)第2章数字温度计总体设计方案 (2)2.1数字温度计设计方案 (2)2.2总体设计框图 (2)第3章数字温度计硬件设计 (3)3.1主控制器AT89C51 (3)3.1.1 AT89C51的特点及特性: (3)3.1.2管脚功能说明: (3)3.1.3片内振荡器: (5)3.1.4芯片擦除: (6)3.2单片机主板电路 (7)3.3温度采集部分的设计 (7)3.3.1温度传感器DS18B20 (7)3.4显示部分电路设计 (12)3.4.1 74LS164引脚功能及特性 (13)3.4.2温度显示电路 (13)3.5报警系统电路 (14)第4章数字温度计的软件设计 (16)4.1系统软件设计的流程图 (16)4.2数字温度计部分程序清单 (18)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章前言随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。
基于AT89C51单片机的温度计设计
引言概述:AT89C51单片机是一种常用的单片机型号,广泛应用于各种数字电子设备中。
本文将基于AT89C51单片机,设计一款温度计,用于测量环境温度。
通过该设计,可以实时监测环境温度,并将温度值以数字形式显示在屏幕上,提供给用户参考。
正文内容:1. 硬件设计1.1 传感器选择首先,需要选择适合的传感器来测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、温度传感器模块等。
在本设计中,选择了DS18B20温度传感器模块,该传感器具有精度高、体积小等特点,适合本温度计的设计需求。
1.2 电路连接在硬件设计中,需要将DS18B20温度传感器模块与AT89C51单片机相连。
具体步骤如下:1) 将DS18B20传感器的VCC引脚连接至单片机的VCC引脚,将GND引脚连接至单片机的GND引脚,将DQ引脚连接至单片机的P1口,通过电阻和电容设置硬件复位电路。
2) 设置单片机的相应引脚为输入或输出引脚,使其与传感器的引脚相对应,并根据需要设置引脚的电平状态。
3) 根据DS18B20传感器的通信协议,使用单片机的串口通信功能与传感器进行通信,获取温度值。
2. 软件设计2.1 程序框架在软件设计中,需要设计相应的程序框架,以实现温度的测量与显示。
整体的程序框架如下:1) 初始化单片机的串口通信功能,设置波特率等参数。
2) 初始化DS18B20传感器,包括设定分辨率、温度精度等参数。
3) 循环读取传感器的温度数值,并进行必要的温度转换处理。
4) 将处理好的温度数值通过单片机的数码管显示出来。
2.2 温度转换在软件设计中,需要对从传感器获取的温度数值进行转换处理,以得到真实的温度值。
具体的转换公式如下:1) 首先,读取传感器内部存储器中的原始温度数据。
2) 根据DS18B20传感器的配置,进行温度计算。
3) 最后,将计算得到的温度值转换为摄氏度或华氏度,并存储到相应的变量中,以便后续显示。
3. 测试与调试在进行实际应用之前,需要对设计的温度计进行测试与调试,确保其功能正常。
基于AT89C51的温控制系统设计使用DS18B20温度控制2012
哈哈大学内部质料可以参考不可抄袭-基于AT89C51的温控制系统设计本文系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量控制系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。
DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心,智能温度传感器DS18B20为控制对象,用LM016L液晶显示,运用汇编语言实现系统的各种功能。
设计完成了读DS18B20的ROM序列号电路和四点温度选择检测及分屏显示电路。
借助EDA设计与仿真工具Proteus和单片机编程软件Keil实现了系统软、硬件的交互仿真,并结合液晶显示器1602C、DS18B20和STC89C52RC单片机开发板进行了电路焊接和调试,实现了课题设计目的。
本科生毕业设计(论文)基于AT89C51的温控制系统设计本文系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量控制系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。
DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心,智能温度传感器DS18B20为控制对象,用LM016L液晶显示,运用汇编语言实现系统的各种功能。
设计完成了读DS18B20的ROM序列号电路和四点温度选择检测及分屏显示电路。
借助EDA设计与仿真工具Proteus和单片机编程软件Keil实现了系统软、硬件的交互仿真,并结合液晶显示器1602C、DS18B20和STC89C52RC单片机开发板进行了电路焊接和调试,实现了课题设计目的。
本科毕业设计(论文)基于AT89C51的温控制系统设计基于AT89C51的温控制系统设计Temperature Control System Design Based on AT89C51本文系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量控制系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。
DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心,智能温度传感器DS18B20为控制对象,用LM016L液晶显示,运用汇编语言实现系统的各种功能。
单片机课程设计_基于89C51的温度报警器设计
单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:基于89C51的温度报警器设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点:设计时间:指导教师意见:成绩:签名:年月日单片机系统课程设计课程设计名称:基于89C51的温度报警器设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目课题性质工程设计课题来源选题指导教师主要内容(参数)利用89C51设计温度报警器实现以下功能:1.实现对环境温度的测量和显示;2.温度超过设定值时,蜂鸣器报警;3.报警同时系统发出中断命令停止工作;任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-8天:软件设计,编写程序,要求内容完整、图表清晰。
第9-10天:撰写课程设计报告。
要求文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确。
主要参考资料[1] 张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004[2]伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书[3] 阎石.数字电路技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (4)2.1总体方案 (4)2.2 方案论证 (4)2.3 硬件组成 (6)3 硬件电路设计 (7)3.1 时钟电路 (7)3.2 复位电路 (7)3.3 A/D转换设计 (8)3. 4放大电路设计 (9)3.5 显示电路设计 (10)3.6 报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序设计 (12)4.2 显示子程序的设计 (13)4.3 AD转换设计 (14)5 总结 (15)附录A 总原理图...................................................................... 错误!未定义书签。
基于AT89C51单片机控制的数字温度计设计
基于AT89C51单片机控制的数字温度计设计王珍珍(吉首大学张家界学院,湖南张家界 427000)摘要数字温度计操作简单,灵活,方便,已经广泛的应用于生活的各个领域。
本课题研究了基于AT89C51单片机控制的数字温度计设计技术。
DS1620芯片是测量温度的器件,能够输出9位二进制的温度值;从DS1620传送温度数据到AT89C51,温度超过设定数值就会报警;AT89C51采集温度数据发送到七段数码管;然后数码管上就有温度显示,可以直接读取温度值。
从键盘输入数据,设定报警温度。
用单片机汇编语言编辑程序,用Protel画出系统的原理图,并对系统的各个模块进行详细的设计与分析。
系统的设计特点是引入了单片机的控制,使其在功能上具有一定智能化,实现一目了然的观察被测物的温度。
关键词:单片机AT89C51;数字温度计;DS1620;控制Design of Digital Thermograph Based on AT89C51 ControlWang Zhenzhen(College ofZhangJiaJie,Jishou University, Zhangjiajie,Hunan 427000)AbstractDigital thermograph is simple, flexible, convenient and has been widely used in all areas of life. The research based on the digital thermograph design technology of the AT89C51 control. DS1620 chip is the components that can measurement the temperature, which can output the binary 9 temperature; The transmission of the temperature date from DS1620 to the AT89C51, If the temperature exceeds a set value it will be alarm; AT89C51 collecting temperature data and then sent to the digital control of paragraph 7; Then there will be a digital temperature show, which can directly read the temperature. Input the data from the key and set the temperature of the alarm. Use MCU assembly language to editor the procedures, and use the software of the Protel to pain the diagram of the system, and then do the desigh and analysis to the each module of the system. The feature of the System design is introduction of the MCU control, which make it has the function of a certain intelligence and achieved that it is very clear to observe the temperature of the observation.Key word:MCU AT89C51; Digital thermograph; DS1620; Control目录第一章综述 (1)1.1 引言 (1)1.2 温度计的分类 (1)1.3 课题研究的实际意义 (2)第二章设计方案选择 (3)第三章系统硬件设计 (4)3.1 硬件结构框图 (4)3.2 主要器件简介 (4)3.2.1 AT89C51简介 (4)3.2.2 DS1620简介 (6)3.3系统硬件详细设计 (8)3.3.1 系统时钟模块 (8)3.3.2 温度采集模块 (9)3.3.3 报警模块 (10)3.3.4.键盘输入 (10)3.3.5 显示模块 (11)第四章系统软件设计 (14)4.1 程序流程图 (14)4.2 程序详细设计 (14)4.2.1 写/读DS1620模块 (15)4.2.2 配置DS1620模块 (15)4.2.3 开始转换模块 (16)4.2.4 读取温度模块 (16)4.2.5 键盘输入程序 (16)4.2.6 显示子程序和温度测量程序 (17)4.3 程序调试运行 (19)第五章结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录:总体电路图 (23)第一章综述1.1 引言温度测量涉及各行各业,而传统的温度测量仪器有酒精温度计、煤油温度计、水银温度计等,都需人工手动测量。
基于AT89C51单片机的温度报警器电路课程设计
目录一、设计任务与要求 (1)二、元器件清单及简介 (1)三、设计原理分析 (2)四、总结 (4)五、参考文献 (4)六、附录 (5)基于AT89C51单片机的温度报警器电路课程设计一、设计任务与要求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。
二、元器件清单及简介1.DS18B20温度传感器的种类众多,在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯)公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让。
超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰能力强,精度高,附加功能强,使得DS18B20更受欢迎。
DS18B20的主要特征:全数字温度转换及输出。
先进的单总线数据通信。
最高12位分辨率,精度可达土0.5摄氏度。
12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方式。
检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)内置EEPROM,限温报警功能。
64位光刻ROM,内置产品序列号,方便多机挂接。
基于AT89C51单片机的数字温度计设计
--基于温度传感器的数字温度计----摘要在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
基于AT89C51单片机作为控制器、使用数字温度传感器DS18B20作为温度采集器的数字温度计。
重点阐述了AT89C51的结构性能和引脚功能,DS18B20的性能结构、工作原理和控制方法,以及单片机AT89C51和数字温度传感器DS18B20之间的接口、数据传递。
该数字温度计能够测出-20~﹢70℃之间的温度,适合日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要。
----目录摘要 (2)1绪论 (4)1.1选题背景及研究意义 (4)1.2 温度测量的意义 (4)1.3 系统预期目标 (4)2 开发工具Proteus与Keil (5)2.1 Proteus软件简单应用 (5)2.2 Keil软件调试应用 (5)3 系统设计概述 (6)3.1 方案确定 (6)3.2 系统设计原理 (6)3.3 系统组成框图 (6)4 元器件介绍 (7)4.1 AT89C51单片机介绍 (7)4.1.1 AT89C51单片机主要特性 (8)4.1.2 AT89C51单片机管脚 (8)4.2 1602LCD 液晶模块简介 (9)4.3 DS18B20介绍 (9)4.3.1 DS18B20内部结构及功能 (10)4.3.2 测温原理 (10)5 系统硬件设计 (11)5.1主板电路 (11)5.2液晶显示部分与89C51的接口电路 (11)5.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)6 系统软件设计 (13)6.1 主程序设计 (13)6.2 DS18B20初始化 (13)6.3 读出温度子程序 (14)6.4 温度转换命令子程序 (14)6.5 计算温度子程序 (15)6.6显示数据刷新子程序 (15)7 系统仿真测试 (15)结束语.................................................................................. 错误!未定义书签。
基于AT89C51的多路温度检测报警系统
限报警温 度 , 样 在需 要 不 同温 度 的测 量 中更 具 有优 势 。 这 并 且在报 警 的 同时 还 能 显示 报 警 的设 定 温 度 和 这一 路 的 实际温度 , 以给操 作人 员提供更 多 的信息 。 可
0 引
言
1 系统设计
在 实际生 产 、 活 等各 个 生
维普资讯
周梅 等 : 于 AT 9 5 基 8 C 1的 多路 温度 检 测报 警 系统
第9 期
由于流 过 A 9 D5 0的 电流 ( 以 A 为单 位 ) 数 值 上 等 在
于 所处 环境 的热力 学 温 度 ( 以开 尔文 为 单位 ) 在 T ̄ 流 , C下
( o dc lDe at n ,Chn nv r iyo iea d Te h oo , Xu h u 2 1 08 Bime ia p rme t iaU iest fM n n c n lgy zo 2 0 )
Ab ta t M u t c a n ltm p r t r e e t n aa m y tm a e n AT8 C5 s i t o u e . I r e O s v sr c : l — h n e e e a u e d t c i lr s se b s d o i o 9 wa n r d c d 1 n o d r t a e
图 1 系统结构框 图
2 7 从 而使 V —T 2 .3V, o /0 V。
2 3 开关控 制 电路 .
2 硬 件 电 路设 计
2 1 电路的 整体结 构 .
本 系统 的优 点 在 于 , 以手 动设 置 8 的上 限报 警 温 可 路 度 , 且可 以任 意选择 8 中的任 一路 温度 实时 的显示 , 而 路 也 可 以让 8 的温 度循 环显 示 。在每一 路 的温度 达到 报警 温 路
基于单片机AT89C51热释电红外报警系统的设计
基于单片机AT89C51热释电红外报警系统的设计1. 绪论本文主要介绍了基于单片机AT89C51的热释电红外报警系统的设计。
随着社会的进步和科技的发展,人们对私有财产的保护意识不断增强,设计一种高效、可靠的报警系统变得尤为重要。
本系统采用了热释电红外传感器,具有制作简单、成本低、安装方便等优点,同时具备稳定的防盗性能、较强的抗干扰能力、高灵敏度和安全性。
本报警系统通过热释电红外传感器检测人体发射的红外线,当有人进入探测区域时,传感器会感知到红外信号的变化,并将信号放大后输入到AT89C51单片机进行处理。
单片机中的程序会对传感器发送来的信号进行处理,并发送到声光报警系统中,实现入侵报警的功能。
本设计包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要由单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等组成。
软件部分使用单片机汇编语言编程,主要实现对人体的检测和计数、报警、键盘设定最大容量报警人数、显示人数及最大容量报警人数等功能。
本系统的设计旨在提供一种简单、可靠的防盗报警解决方案,适用于家庭、企业、金融行业等多个领域。
通过本文的介绍,读者可以了解到热释电红外报警系统的基本原理、硬件设计和软件实现方法。
2. 系统的硬件电路组成电源电路为整个系统提供稳定的电源。
通常采用市电或蓄电池作为电源,通过DCDC转换器将电压转换为稳定的5V,为单片机和传感器供电。
热释电红外传感器(PIR)用于接收人体发出的红外能量,并将其转换为电信号。
本设计采用常见的热释电红外传感器模块,其输出信号为电压信号。
由于热释电红外传感器的输出信号较弱,需要通过信号放大电路进行放大处理。
本设计采用运算放大器组成的放大电路,对传感器输出信号进行放大,以提高信号的幅度和信噪比。
为了减少环境噪声和干扰,需要对放大后的信号进行滤波处理。
本设计采用低通滤波器,过滤掉高频噪声,以降低误报率。
比较器电路用于将滤波后的信号与设定的阈值进行比较。
当信号超过阈值时,比较器输出高电平,触发报警输出电路。
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基于AT89C51的温度报警器设计
设计背景
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。
设计思路
由于单片机具有以下的很多优点,被我们选定为制作该作品的首选芯片
单片机特点:
(1)高集成度,体积小,高可靠性
单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。
芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。
单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
(2)控制功能强
为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O 口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品
为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。
(4)易扩展
片内具有计算机正常运行所必需的部件。
芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
(5)优异的性能价格比
单片机的性能极高。
为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP 等技术。
单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。
由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。
ATC89C51芯片特性
1.简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。
89C单片机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。
2.主要特性
与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器
·寿命:1000写/擦循环
·数据保留时间:10年
·全静态工作:0Hz-24MHz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
3.管脚说明
AT89C51电路图如下:
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器
进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:
口管脚备选功能
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 /INT0(外部中断0)
P3.3 /INT1(外部中断1)
P3.4 T0(记时器0外部输入)
P3.5 T1(记时器1外部输入)
P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)
P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC 指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
4.振荡器特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
5.芯片擦除
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE 管脚处于低电平10ms 来完成。
在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。
此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。
在闲置模式下,CPU停止工作。
但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。
在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。
6.结构特点
8位CPU;
片内振荡器和时钟电路;
32根I/O线;
外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K;
2个16位的定时器/计数器;
5个中断源,两个中断优先级;
全双工串行口;
布尔处理器;
程序运行流程图。