基于单片机设计的智能温度报警器
基于单片机设计的温度报警器本科毕业论文
本科毕业论文（设计）题 目：基于单片机设计的温度报警器毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期： 年 月 日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的智能数字温度报警器
结束语
这篇论文的写作以及设计的过程，也是我越来 越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然， 我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学 的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不 足之处,系统功能并不完备，有待改进.请各位 评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学 到更多。
致谢
本论文从立题到论文撰写整个过程都是在导师 的悉心指导下完成的，从最初的半知半解到后 来的了解器件性能并制作硬件都来自于导师和 身边同学的帮助，在这里感谢他们。 同时感谢各位老师对我设计的指导。
一、概述 这部分 主要论述本系统开 发的目的和意义。 二、硬件设计 主 要使用STC89C51， DS18B20以及4位 LED数码显示。 三、软件设计 四、系统测试及 运行结果。 五、PROTEL软件 及电路设计 六、结束语
方案的选择
方案一：采用热电偶温差电路测温 优点：测温装置可测温度范围宽、体积小。
西安电子科技大学 长安学院
毕业论文答辩
基于单片机的智能数字温度报警器
姓名：孙洪强 专业：测控技术与仪器 学号：07311045 导师：何天祥
任 务 与 要作数 字温度报警器
要求：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.
论文的结构
方案二：采用数字温度芯片DS18B20 测量温度 优点：测温装置电路简单、精确度较高、实现方便、 软件设计也比较简单 。 选择：两种方案都有有点，但方案一线性误差较大， 故选择方案二
系统原理图
DS18B20温度传感器简介
1:GND地信号 2： 数据输入/输出引脚。开漏单总 线接口引脚。当被用着在寄生电源下， 也可以向器件提供电源。 3：可选择的VDD引脚。当工作 于寄生电源时，此引脚必须接地。 4：DS18B20可将温度值转换 为12位的数字量方式传送到单 片机内。它的内部结构主要有 四部分组成：64位光刻ROM、 温度传感器、温度报警触发器、 配置寄存器。
基于单片机的温度报警器设计
1、作品介绍：我个人设计的温度报警器是基于51单片机开发的一种能时时检测温度，并且报警的器件，它采用AT89S52单片机、DS18B20、1602液晶显示器等电学元器件，通过编写程序和一定的算法，最终实现的功能是：开机后单片机自动运行一套程序，使DS18B20检测室内的温度，并通过一定的算法对数据采样处理，计算出室内的温度，通过1602液晶显示器显示出来，当室温超过设定的值时，单片机驱动峰鸣发出声音！2、器件介绍：a、A T89S52单片机：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
b、DS18B20测温芯片：DS18B20数字温度传感器，采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （1 ）采用单总线的接口方式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。
单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
⏹（2 ）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20 的测量范围为-55 ℃~+ 125 ℃；在-10~+ 85°C 范围内，精度为±0.5°C 。
⏹（3 ）在使用中不需要任何外围元件。
⏹（4 ）持多点组网功能多个DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。
单片机原理课程设计-温度报警器
单片机原理课程设计-温度报警器温度报警器是一种微处理器的智能控制系统，它利用单片机控制技术，通过温度传感器监测气温，可以实现对环境温度的定时监测和实时报警。
本次课程设计主要任务是利用单片机原理来设计一款可以实现温度监控和报警的智能温度报警器，主要由以下几部分组成：一、器件硬件组成该报警器主要由单片机、LCD1602液晶显示屏、时钟芯片、温度传感器、继电器、DIP 开关、按键、喇叭等等组成。
1.单片机：是温度报警器的核心控制芯片，用来将各种信号处理，具有自检、温度预设和报警等功能，并可将处理数据传送至显示屏，以完成报警功能。
2.LCD1602液晶显示屏：用来显示报警器各个参数，例如当前温度值以及报警值，可实时显示时间信息，并能让用户直观的设置报警值。
3.时钟芯片：用来存放和显示报警器的实时时间，并可以计算温度变化的频率，将报警器的实时时间更新至LCD1602液晶显示屏。
4.温度传感器：检测当前环境温度并将数据传送给单片机，用来和预设温度进行比较，并将高于或低于预设温度的数据发送给继电器，实现报警功能。
5.继电器：用来做接收和反馈报警信号的电子元件，结合单片机的控制信号，当温度违反规定条件时，继电器就会信号传输到报警器上，并会同时发出声音提醒。
6.DIP开关：用来设置及控制报警器报警值，可以设置开关蝶钮，用来切断电路连接，方便用户设置报警温度值。
7.按键：让用户能够操作舵机调节报警器报警值。
8.喇叭：当温度报警器触发报警时，它会发出响亮的声音，让用户知道事件发生时间，以便采取防护措施。
二、软件设计1.单片机程序：单片机程序包括温度检测，LCD显示程序，报警器报警程序等，这些代码将负责把传感器的数据发送给单片机，并完成相应的功能程序。
2.控制软件：控制软件将单片机参数、报警值、时钟数据等内容持久性保存在存储空间中，可以将温度数据记录到时钟中，实现温度统计、报表展示以及实时报警联动等功能。
本次课程设计所实现的温度报警器，不仅能够对室内环境温度进行实时监测，而且还能够通过设置报警值来实现报警提醒，让用户能够有效的防护环境温度的变化，为提升生活质量提供了方便。
基于单片机的温度报警器设计
Writeonebyte(0xcc);
Writeonebyte(0x48); //温度报警值存入DS18B20
}
//在数码管上显示温度
void Display_Temperature()
{
uchar i;
uchar t=150; //延时值
uchar ng=0;np=0; //负数标识及负号显示设置
uchar Display_Digit[]={0,0,0,0};//待显示的各温度数位
bit HI_Alarm=0,LO_Alarm=0;//高低温报警标志
bit DS18B20_IS_OK=1;//传感器正常标志
uint Time0_Count=0;//定时器延时累加
void Delay(uint x)
char Signed_current_temp;
if((Temp_value[1]&0xf8)==0xf8)
{
Temp_value[1]=~Temp_value[1];
Temp_value[0]=~Temp_value[0+1];
if(Temp_value[0]=0x00)
Temp_value[1]++;
3．主要元器件：STC89C52（1片）、电容（22PF*2、10UF*1）、数码管（共阳）、晶振（11.0592MHZ）小按键、发光二极管、Keil uVsion2、Proteus 7 Professional、Win-tc软件。
4．基本原理阐述：DS18B20是数字式温度传感器，能够感应外界温度，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。温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。DS18B20的引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端(2)GND为电源地(3)VDD为外接供电电源输入端。
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。
基于单片机温度报警器课程设计报告
目录毕业设计任务书 (1)一、概述 (2)1.1、毕业设计的目的和意义 (3)1.2、任务及要求 (3)1.2.1 (3)1.2.2 (3)1.2.3 (3)1.2.4 (3)1.2.5 (3)1.3、主要温度模块功能 (3)1.4、研究现状 (3)二、总体设计要求 (4)2.1、功能简介 (4)2.3、设计思路（器件的选择） (4)2.4、芯片器件 (5)三、硬件设计 (5)3.1、89C516芯片引脚图 (6)3.2温度获取 (6)DS18B20特点 (7)3.3、时钟芯片特点 (7)四、系统组成及原理 (10)4.1、复位电路 (10)4.2、时钟电路 (11)4.3、系统硬件框图 (12)4.4、总体电路图 (12)五、系统调试与结论 (13)5.1、出现的问题 (13)5.2、调试结果 (14)一概述【摘要】本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。
以STC89C516为核心，采用温度传感器DS18B20作为温度检测器，在液晶显示屏上显示实时温度。
本温度计属于多功能温度计，它不仅可以实时显示温度，还可以设置上下限报警温度。
当温度超过设置的上限温度或者低于下限温度时，蜂鸣器鸣响报警.而且还带有万年历，秒表等具有菜单功能的报警器。
1.1 毕业设计的目的和意义通过这次毕业设计,更进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理，掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤；通过利用单片机，理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法；通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统，掌握protues和keil以及各种仿真软件的使用。
目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。
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。
基于单片机温度报警器的设计
基于单片机温度报警器的设计摘要：本次毕业课题设计是基于单片机温度报警器的设计。
现在市场上有多种优良的温度传感器，经过各方面的考虑和分析，选择DALLAS 公司的智能化一线传感器DS18B20 作为核心温度传感器。
因为它价格低廉、使用方便、接口简单、易于推广。
控制器选用基于51内核的AT89 系列单片机，其价格便宜、功能齐全、易于扩展。
在显示方面，采用普通的LED 即可满足该设计的要求，显示方式为动态扫描显示方式。
报警装置采用三极管驱动蜂鸣器发声报警，此电路连接方便，简单耐用。
本文主题设计分为两个部分，第一部分为硬件设计部分，主要讲述了硬件各部分的接口和驱动电路，电路主要分为四个部分：数据采集模块、显示模块、辅助电路、报警电路。
第二部分为软件设计部分，这部分重点讲解各模块的功能的软件实现，用程序流程图简洁的表达了程序的思路和实现过程。
同时介绍了所使用的软件开发平台——Uvision2.0 。
经过测试发现，该设计完全可以胜任—55到125摄示度的温度测量，测量误差小，反应灵敏，显示方便，适合粮仓、家具城、酒店、智能化大厦等温度测量需求较大的场合关键字：DS18B20 ；单片机；测温报警；一线；目录一绪论11.1温度测量的意义11.2温度传感器的原理及发展现状1 1.2.1、温度传感器的发展过程 1 1.2.2、温度传感器的分类11.2.3、温度传感器的原理及发展 2 1.3本课题主要研究内容4二硬件设计52.1 器件的选择52.2 芯片的结构和工作原理52.2.1、单片机AT89C52 52.2.2、温度传感器DS18B20 92.3硬件电路设计142.3.1、单片机基本配置电路142.3.2、单片机与传感器的接口电路15 2.3.3、显示电路162.3.4、报警电路202.3.5、整体电路图21三软件设计223.1 软件开发的集成开发环境223.2 数据采集程序设计223. 3 显示模块程序设计233. 4 报警模块程序设计25结论26致谢27参考文献28第一章绪论本文设计了一个基于智能化温度传感器的测温报警器，它具有不同于传统的测温器，具有快速、灵敏、误差小、智能化等优点。
基于51单片机温度报警器设计
基于51单片机温度报警器设计
以上
研究背景
随着电子技术的发展，温度报警器的应用已有很大的普及，它可以准确的检测温度，
并且控制环境温度，从而给生活带来很多实施便利性。
51单片机温度报警器的研究是一项极具挑战的任务，因为除了要考虑温度传感原理，还需要研究51单片机的软硬件结构。
本研究即以51单片机为主要研究环节，结合温度特性，设计一款简单实用的温度报警器。
研究方法
本研究使用51单片机，采用51系统软件编程，结合串口程序实现温度检测功能。
51
芯片单片机能够轻松实现温度采集、数据处理、报警控制功能，并且能够满足用户的一些
特定功能实现要求。
本研究还考虑了温度传感器、报警器等元件，并在实验过程中对报警
器进行了优化改进，保证数据测量和控制精度。
研究结果
通过实验，本研究设计出一款温度报警器，它采用51单片机，结合温度传感器和报
警器而成。
51单片机校准温度采集、数据处理计算，报警器可以根据用户自定义的告警值发出声光报警。
整个系统对温度的测量和报警控制能够达到用户的要求。
此外，该温度报
警器采用独立模块化设计，在现场控制时可以灵活配置参数，增加报警器的功能性。
通过本研究设计出一款51单片机温度报警器，能够准确地检测温度，当温度超出预
定值时，发出报警，实现环境温度的控制。
同时，本研究还研发出独立模块化的系统，可
以灵活的配置参数，显著提高其报警功能。
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。
本科毕业设计论文--基于单片机温度检测报警器的设计
洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与应用技术设计题目基于单片机温度检测报警器的设计专业通信工程班级学号姓名完成日期2016年12月31日基于单片机温度检测报警器的设计摘要随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本次课程论文主要介绍了一个基于STC89C51单片机的数字温度检测报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要调节上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与STC89C51结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：STC单片机，DS18B20，LCD1602目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)一、设计目标与内容 (3)1. 设计目标 (3)2. 设计内容 (3)3. 设计要求 (3)二、系统设计 (4)三、功能模块设计 (5)1主控制器 (5)2温度测量模块 (5)3 LCD显示模块 (7)4上下限设定模块 (10)5报警模块 (11)四、仿真与实物演示 (12)1 系统仿真 (12)2 调试中遇到的问题 (12)3 实物演示效果 (13)五、源程序 (13)总结 (19)参考文献 (20)前言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。
基于单片机的温度控制报警系统设计
基于单片机的温度控制报警系统设计摘要近年来随着计算机与控制技术的蓬勃发展与广泛应用，人们从中受益良多，生活中也随处可见电子产品，自动化，智能化成为发展趋势，而以单片机为核心的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测的日新月益。
本设计论述了一种以STC89C51单片机为控制单元，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可设置温度上下限值，实现对环境温度测量并在超出范围的情况下发出警告。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C51单片机最小系统，测温电路、LCD液晶显示电路以及报警电路等。
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
关键词：STC89C51单片机；DS18B20；LCD显示电路AbstractIn recent years, along with the computer of technology and control booming development and wide application, people benefit a lot from it, life also can be seen everywhere electronic products, automation, intelligent become development trend, and with the single chip processor as the core application is continuously to the deepening, and push the traditional control examination on the new victims. This design is discussed in STC89C51 micro control is a control unit, with the temperature sensor DS18B20 for the temperature control system. The control system can store related temperature data real-time and set up and down temperature limits, and to realize the environment temperature measurement and beyond the scope of the warning. The system design of the related hardware circuit and related applications. The hardware circuit STC89C51 mainly includes single chip minimize system, temperature measurement circuit, LCD display circuit, alarm circuit, etc. System program mainly includes the main program, read the temperature procedure, the calculation of temperature procedure, key processing program, LCD display procedures and data storage procedures, etc.key words：STC89C51 single-chip microcomputer ; DS18B20 ; LCD displaycircuitII目录摘要 (I)AbstractII (1)绪论 (1)1.1 课题的背景及其意义 (1)1.2 课题研究的内容及要求.................................................................................................... 1.1.3 课题的研究方案.................................................................................................................. 2 .2 电路设计的理论基础 (3)2.1 系统设计的框架..................................................................................................................3.2.2 单片机发展史 (3)2.3 STC89C51系列单片机介绍 (4)2.3.1 STC89C51特性......................................................................................................... 4 .2.3.2 STC89C51系列引脚功能 (5)3 硬件电路设计................................................................................................................................... 8. 3.1 电源电路.. (8)3.2 温度传感器电路.................................................................................................................. 9.3.3 显示电路 (12)3.4 报警电路 (13)3.5 复位电路 (13)4 软件设计 (15).4.1 按键处理子程序................................................................................................................ 15 .5 系统调试及结论分析 (17)5.1 硬件调试 (17)5.1.1 硬件电路故障及解决方法 (17)5.1.2 硬件调试方法 (17)5.2 软件调试 (18)6 总结与展望 (19)6.1 总结 (19)6.2 展望 (19)参考文献 (21)附录 (22)1：系统原理图 (22)2：实物图 (23)3：系统相关程序....................................................................................................................... . 24致谢1 ...........................................................................................................................................................1 绪论1.1 课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、单片机技术更是得到广泛的应用，伴随着科学技术的发展，需要对仪器设备的各种参数进行测量。
电子线路CAD---基于单片机的温度报警器设计与实现
电子线路CAD---基于单片机的温度报警器设计与实现一、程设计目的（1）进一步熟悉Altium Designer 6.8软件（2）掌握所给电路原理图和PCB图的绘制。
（3）学会上网查找元件尺寸、封装。
二、课程设计内容本次课程设计采用STC89C52RC单片机制作温度报警器，系统总体原理图如图1所示，由STC89C52RC单片机、时钟电路、复位电路、显示电路、电源电路、按键电路、报警电路和温度检测电路等组成。
其中显示电路由LCD1602组成，温度传感器的作用是采集实时温度，当实时温度值超过设定的上、下限值时，蜂鸣器发出蜂鸣声以达到报警的作用；按键电路由按键key2、key3、key4组成，按键key2用于模式的选择，每按一次按键key3温度值加1，每按一次按键key4温度值减1。
三、课程设计步骤（1）用Altium Designer 6.8软件画出原理图。
（2）用Altium Designer 6.8软件画出PCB图。
（3）根据PCB图及原理图撰写课程设计报告。
四、数据及结果分析伴随着工业不断的发展进步，温度作为工业生产等上的重要标尺已经是不可或缺的地位。
现在，在自动控制用温度控制做为一种控制量对系统进行控制已经越来越普及。
就这样的实际情况本文设计了一种简单的温度报警系统。
根据用Altium Designer 6.8软件画出的PCD图及原理图可知，该系统设计和布线简单，结构紧凑，性价比高，扩展方便等优点。
可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。
（1）时钟电路单片机的TXAL1和TXAL2两个引脚，其主要作用是外接石英晶体和微调电容，构成时钟电路。
（2）复位电路当RST端高电平持续的时间至少大于两个机器周期时，就可以完成复位功能。
（3）显示电路显示电路由液晶LCD1602和电位器组成，双向数据口接单片机的P2口。
（4）电源电路由三端稳压管78L05、电源插座PWR2.5及电容组成，输出电压4.8V～5.2V。
基于51单片机的温度报警器设计分解
基于51单片机的温度报警器设计分解首先，对于硬件设计，我们需选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
根据实际需求进行选择。
这里我们以DS18B20数字温度传感器为例。
硬件设计中，需要将DS18B20传感器与51单片机连接。
具体的连接可以参考DS18B20的数据手册。
一般情况下，将DS18B20的数据引脚连接到单片机的I/O口。
同时，为了保证传输质量，还需要在传输线上加上4.7K的上拉电阻。
其次，需要设计电路。
这里我们可以采用51单片机控制电路。
具体的电路设计包括单片机控制、显示电路和报警电路。
单片机控制电路主要包括51单片机、晶振、复位电路等。
显示电路主要包括数码管或LCD屏幕等。
报警电路可以采用蜂鸣器或LED等。
这里采用51单片机作为控制器，通过读取DS18B20的温度值来实现对温度的监测。
如果温度超过设定阈值，那么蜂鸣器会响起或者LED灯会亮起。
接下来进行软件设计，主要包括程序编写和功能实现。
根据硬件设计的要求，来编写相应的程序，实现相应功能。
具体的流程大致如下：1.初始化单片机和DS18B20传感器；2.读取传感器的温度值；3.判断温度值是否超过设定阈值；4.如果温度超过设定阈值，则蜂鸣器响起或LED灯亮起；5.如果温度未超过设定阈值，则继续读取温度值；6.循环执行以上步骤。
在设计过程中，需要注意以下几点：1.硬件电路的连线要正确，确保各个元件能够正常工作；2.程序要根据实际情况进行调试，确保功能正常；3.温度阈值的设定要合理，保证报警的准确性。
总结来说，基于51单片机的温度报警器设计分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要涉及传感器的选择和电路设计，软件设计则包括程序编写和功能实现。
通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现对温度的监测和报警。
在设计过程中需要注意硬件的连接和程序的调试，保证整个系统的稳定性和准确性。
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智能温度报警系统摘要:智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。
智能温度报警系统就是其中的一个体现，本次设计的智能温度报警系统，以STC89C52单片机作为微控制器，设计出一种高低温智能温度报警系统，通过DS18B20温度传感器检测温度，当检测到的温度高于设定值时蜂鸣器报警或当检测到的温度低于设定值时蜂鸣器开始报警，温度检测精确到0.1度。
并具有掉电保存功能，数据保存在单片机内部。
工作状态实时显示在1602液晶上。
其中电源采用3节5号干电池供电。
关键词：STC89C52单片机DS18B20 1602液晶模块1 设计方案与论证采用STC89C52单片机作为控制单元，因为该型单片机价格便宜，功能比较强大，性价比高，而且在市场上很容易买到。
通过DS18B20温度传感器来采集温度信息，送入主控单元单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。
液晶显示采用1602LCD实时显示工作状态。
此系统比较灵活，更重要的是采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。
2 系统硬件设计2.1 单片机选择方案一：选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。
CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。
但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。
同时，CPLD的处理速度非常快，而智能温度报警系统对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU 就已经可以胜任了。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。
方案二：采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统，以STC89C52单片机作为微控制器，设计出一种高低温智能温度报警系统，通过DS18B20温度传感器检测温度，当检测到的温度高于设定值时蜂鸣器报警或当检测到的温度低于设定值时蜂鸣器开始报警，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。
这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。
51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。
因此，这种方案是一种较为理想的方案。
2.2 电源模块由于本系统采用电池供电，我们考虑了如下几种方案为系统供电。
方案1：采用12V蓄电池为系统供电。
蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。
但是蓄电池的体积过于庞大，价格昂贵，在智能温度报警器上使用极为不方便。
因此我们放弃了此方案。
方案2：采用3节1.5 V 五号干电池串联共4.5V给单片机传感器供电，4.5V在单片机传感器工作电压内。
经过实验验证，能够满足系统的要求。
系统运行稳定，电池更换方便。
综上所述采用方案22.3 显示模块方案1：用数码管进行显示。
数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。
但是由于要显示温度。
及设置菜单，用数码管无法显示如此丰富的内容，因此我们放弃了此方案。
方案 2：用LCD液晶进行显示。
LCD由于其显示清晰，显示内容丰富、清晰，显示信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。
对于此系统我们选用1602液晶能够很好的满足显示要求，因此我们选择了此方案。
2.4 温度传感器方案 1：用铂电阻测温的非线性校正方法，采用桥式电路将热敏电阻的感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，再加上放大器将信号放大，并经A\D转换器，在通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。
图1铂电阻桥式测温电路方案 2：考虑使用数字温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。
图2 DS18B20测温系统框图方案比较方案一采用模拟温度传感器，数据处理麻烦，且容易产生信号失真. DS18B20可以直接温度转换为串行数字信号，供单片机进行处理，具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点。
比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图2-3所示。
图3 温度计电路总体设计方案DS18B20是Dallas 公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（按9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片，它具有三引脚TO-92小体积封装形式，温度测量范围－55～＋125℃，可编程为9～12位A/D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，业可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到三根或者两根线上，CPU 只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
从而可以看出DS18B20可以非常方便的被用于远距离多点温度检测系统。
图4 温度芯片DS18B20STC89C52CPUDS18B20温度芯片 1602显示报警电路 电源3 硬件实现及单元电路设计3.1 主控制模块主控制最小系统电路如图5所示。
图 53.2 电源模块采用3节1.5 V 五号干电池串联共4.5V给系统供电。
实物图如图6。
图 63.4 显示模块显示模块采用1602液晶显示接口电路如图7图 73.5 单片机最小运行系统（1）晶振晶振为单片机提供时钟信号。
单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。
图8 晶振电路（2）复位电路单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。
89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。
当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。
单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。
图9 复位电路ALE引脚悬空，复位引脚接到复位电路、VCC接电源、VSS接地、EA 接电源3.6 温度传感器(DS18B20)电路（1） DS18B20基本介绍DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号处理器处理。
DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。
因此，下图电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适宜采用电池供电系统中。
并且工作电源VCC必须保证在5V，当电源电压下降时，寄生电源能够汲取的能量也降低，会使温度误差变大。
图10 温度传感器电路引脚图（2） DS18B20控制方法DS18B20有六条控制命令：温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换读暂存器 BEH 读暂存器9个字节内容写暂存器 4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器 48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式 B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU（3） DS18B20供电方式DS18B20可以采用两种方式供电，一种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。
另一种是寄生电源供电方式，如图3.1所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个三极管来完成对总线的上拉。
本设计采用电源供电方式， P2.3口接单线总线为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个上拉电阻和STC89C52的P2.3来完成对总线的上拉。
当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10 μs。
采用寄生电源供电方式是VDD和GND端均接地。
由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三状态的。
主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：●初始化。
●ROM操作指令。
●存储器操作指令。
3.7 蜂鸣器、发光二极管报警电路电路主要是用来设定温度报警温度的、有高温和低温报警。
图11 蜂鸣器、发光二极管驱动引脚图4.系统软件设计4.1 程序结构分析主程序调用了3个子程序，分别是数码管显示程序、温度信号处理程序、按键设定报警温度程序。
温度信号处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示。
数码管显示程序：向数码管的显示送数，控制系统的显示部分。
按键设定程序：可以设定低温和高温报警可精确到0.1度。
4.2 系统程序流图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。
这样可以在一秒之内测量一次被测温度，主程序的主要功能是负责温度的实时显示，读出并处理DS18B20的当前温度值，与设定的报警温度比较，其程序流程见图11所示。
通过调用读温度子程序把存入内存储中的整数部分与小数部分开分存放在不的的两个单元中，然后通过调用显示子程序显示出来。
初始化调用显示子程序1s到？初次上电读出温度值温度计算处理显示数据刷新发温度转换开始命令图11 DS18B20温度流程图4.3 DS18B20初始化程序流程图在DS18B20工作之前需要进行初始化，流程图如下：发复位命令发跳过ROM命令初始化成功结束图11 初始化程序流程图4.4 读温度子程序流程图读温度子程序的主要功能是从DS18B20中读出温度数据，移入温度暂存器保存。
其程序流程图如下：发复位命令发跳过ROM命令发读取温度命令移入温度暂存器结束图12 温度子程序流程图5 结束语实现的功能：可设置温度上限高温报警和下限低温报警，报警温度可精确到0.1度，并具有掉电保存功能，数据保存在单片机内部EEPOM中，进入设置界面后如果没有键按下系统会在15秒后自动退出设置界面，人性化的按键设置，按键还具有连加、减功能。