基于C51单片机的数字温度报警器的设计
基于51单片机的的温度报警器设计
1引言 (1)1.1 单片机的应用背景 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 功能简介 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 芯片器材 (3)3 硬件设计 (3)3.1 AT89C51 (3)3.1.1 AT98C51引脚图 (3)3.1.2 AT89C51结构特点 (5)3.2 温度获取 (5) (7)3.3 时钟电路 (8)3.4 温度显示电路 (8)3.5报警电路 (10) (10)4 程序设计 (10)4.1 程序流程图 (11)4.2 初始化子程序 (11)4.3 读子程序 (12)4.4 写子程序 (13)4.5 数据处理子程序 (13)4.6 显示子程序 (15)4.7报警子程序 (17)5 实验仿真 (18) (18)6 总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)1引言1.1 单片机的应用背景目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。
世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。
此次课设中用到的是ATMEL公司，下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。
ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。
ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。
在CMOS 器件生产领域中，ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。
这些技术用于单片机生产，使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势，ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。
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51单片机的温度检测报警系统
基于51单片机的温度检测报警系统摘要本文介绍了一种基于51单片机的温度检测报警系统的设计方案。
该系统能够实时检测环境温度，并在温度超出设定范围时触发报警器进行报警，从而实现对环境温度的监测和控制。
本文将主要涉及系统的硬件设计、软件设计和实现过程。
系统硬件设计本系统所需的核心硬件有：51单片机、温度传感器DS18B20、LED指示器和蜂鸣器，其中51单片机作为系统的控制中心，主要负责对温度传感器进行采集并触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
系统硬件电路图如下：TODO: 插入电路图其中，温度传感器DS18B20通过单总线协议连接到51单片机的P1.0引脚。
P1.1引脚连接到LED指示器，P1.2引脚连接到蜂鸣器。
系统软件设计本系统的软件设计主要分为两部分：主程序和温度采集程序。
主程序包括了系统的初始化、温度检测、温度报警、LED指示器和蜂鸣器控制等模块。
温度采集程序则是通过调用DS18B20的寄存器读写命令从传感器读取温度。
具体实现过程如下：主程序TODO: 插入代码主程序包含以下模块：1.系统初始化：配置P1.0引脚为输入模式，P1.1和P1.2引脚为输出模式。
2.温度检测：调用温度采集程序获取当前温度值，并判断是否超出指定范围。
3.温度报警：如果温度超出指定范围，则触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
4.LED指示器控制：根据温度超出指定范围的状态，对LED指示器进行开关控制。
5.蜂鸣器控制：根据温度超出指定范围的状态，对蜂鸣器进行开关控制。
温度采集程序TODO: 插入代码温度采集程序包含以下功能：1.向DS18B20发送获取温度命令。
2.从DS18B20读取温度数值。
3.根据读取到的值计算温度并返回。
系统实现过程本系统的实现过程包括系统硬件的组装和系统软件的编写。
硬件组装过程主要是将51单片机、温度传感器、LED指示器和蜂鸣器进行连接。
软件编写过程则是根据系统设计方案，编写相应的主程序和温度采集程序，并将程序烧录进51单片机中。
基于51单片机的温度报警控制系统报告
报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤；(2)．掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法；(3)．熟练掌握单总线的应用及编程；(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。
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单片机温度报警器设计
目录一、摘要 (1)二、设计方案论证 (2)（一）系统主机选择 (2)（二）温度传感器选择 (2)（三）液晶选择 (2)（四）报警电路选择 (3)三、硬件电路设计 (3)（一）设计思路： (3)（二）总体设计方框图2-1： (3)（三）原理图 (4)（四）单片机最小系统设计 (5)（五）AT89C52单片机芯片引脚功能介绍...................................... 5、6 （六）测温电路设计 . (8)（七）显示电路设计 ...................................................... 9、10 （八）报警电路设计 (10)四、软件设计 ........................................................ - 10 -（一）主程序流程图 ..................................................... - 11 - （二）测温程序 ......................................................... - 11 - （三）报警程序 ......................................................... - 12 -五、系统仿真 ........................................................ - 12 -六、总结与体会...................................................... - 13 -参考文献................................................................................................... - 14 -附录Ⅰ原理图.. (16)一、摘要在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制。
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C51的温度报警系统设计
结论与体会
通过本次毕业设计我从中学到不少东 西 . 我能够较好的运用 C 程序进行程序设计 和 Protel 进行电路设计，我真真正正的意 识到，在以后的学习中，要理论联系实际， 把我们所学的理论知识用到实际当中，学 习单机片机更是如此，程序只有在经常的 写与读的过程中才能提高，这就是我在这 次毕业设计中的最大收获，为以后从事电 子电路设计、研制电子产品方面的工作奠 定了一定的基础。
LED数码管显示电路原理图
3 系统软件设计
整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的
主程序流程图
DS18B20检测原理
由于 DS18B20 单线通信功能是分时完成的， 他有严格的时隙概念，因此读写时序很重 要。系统对 DS18B20 的各种操作必须按协 议 进 行。 操 作 协 议 为 ： 初 始 化 D S 1 8 B 2 0 （发复位脉冲）→发 ROM 功能命令→发存 储器操作命令→处理数据。
2 系统硬件设计
• 2.1 系统结构 • 2.2 主控电路系统模块 • 2.3 温度检测模块
2.1 总体设计框图
温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用 DS18B20，用LED数码管显示数据实现温度显示：
温度检测系统框图 （1）控制芯片 单片机STC89C52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。 （2）显示部分 显示电路采用4位共阳LED数码管，从P0口送数，P2口扫描。 （3）温度采集部分 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。这一部分主要完成对温度信号的采集和转换 工作，由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。数字温度传感器DS18B20把采 集到的温度通过数据引脚传到单片机的P1.0口，单片机接受温度并存储。
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。
基于51单片机温度报警器的设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一：系统原理图 (29)附录二：程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展，在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。
可见传感器的发展是飞快的。
它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。
本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。
系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。
软件设计从设计思路、软件系统框图出发，先介绍整体的思路后，再逐一分析各模块程序算法的实现，最终编写出满足任务需求的程序。
最终通过DS18B20采集温度并显示出来，由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。
基本上满足了温度检测与报警的要求，具有超调量小，采样值与设定值基本一致，操作简单等优点。
本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。
基于51单片机的温度报警系统设计
宝鸡文理学院电子电气工程学院单片机实习设计报告设计题目: 基于51单片机的温度报警系统设计班级: 2013级自动化2班姓名: 赵阳201395124062李杰201395124063江超201395124064王珊201395124065 指导教师: 李军生张曦2016年1月8日基于51单片机的温度报警系统设计摘要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。
研究了基于STC-89C52RC单片机温度控制系统的原理和功能，温度测量单元由单总线数字温度传感器DS18B20构成。
该系统可进行温度设定，时间显示和保存监测数据。
如果温度超过任意设置的上限和下限值，系统将报警并可以和自动控制的实现，从而达到温度监测智能一定范围内。
基于系统的原理，很容易使其他各种非线性控制系统，只要软件设计合理的改变。
关键字：STC-89C52RC单片机；温度；时间；DS18B20。
Design of temperature alarm system based on 51 singlechip microcomputerAbstracttemperature is a very important physical quantity of its measurement and control has very important significance. Along with the development of modern industry and agriculture technology development and people living environment improved, people urgently need to detect and control the temperature. Temperature control circuit in the industry and agriculture production is widely used. In daily life can also be seen, such as a refrigerator automatic refrigeration and air conditioning automatic control and so on. In industrial production, temperature, pressure, flow and level is one of the four most common process variables. The temperature is a very important process variables. For example: in metallurgical industry, chemical industry, power industry, machinery processing and Food processing and many other fields, we need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring. However, conventional monitoring methods, the potential is limited, it is difficult to meet the higher performance requirements. The use of single-chip microcomputer to monitor not only convenient monitoring, simple and flexibility big advantages, and can greatly improve the technical indicators measured temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. Therefore, the problem of temperature monitoring chip is often encountered in an industrial production monitoring problem. Modern society is the information society, with the increasing of the degree of security, and through Temperature alarm in time, to avoid unnecessary losses.Study based on the STC-89C52RC single chip microcomputer temperature control principle and function of the system, the temperature measurement unit is composed of a single bus digital temperature sensor DS18B20 constitute. The system can set temperature and time display and save the monitoring data. If the temperature exceeds the arbitrarily set the upper limit and lower limit value, the system will alarm and automatic control, so as to achieve a range of intelligent temperature monitoring. Based on the principle of the system, it is easy to make a variety of other nonlinear control system, so long as the software design is reasonable.Key words：STC-89C52RC single chip microcomputer; temperature; time; DS18B20.目录第一章引言 (4)第二章设计要求 (5)2.1 基本要求 (5)2.2 扩展功能 (5)第三章总体方案设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.1.1 方案一 (6)3.1.2 方案二 (6)3.2 总体设计框图 (6)第四章硬件设计 (8)4.1 单片机系统 (8)4.2 STC89C52芯片特性 (9)4.2.1简介： (9)4.2.2 主要特性： (10)4.2.3 管脚说明： (11)4.2.4 振荡器特性： (13)4.2.5 芯片擦除： (14)4.2.6 结构特点： (14)4.3 数字温度传感器模块 (14)4.3.1 DS18B20性能： (14)4.3.2 DS18B20外形及引脚说明： (15)4.3.3 DS18B20接线原理图： (15)4.3.4 DS18B20时序图： (16)4.3.5 数据处理： (17)4.4 DS18B20内部结构图： (18)4.5 声光报警电路 (19)4.6 键盘输入电路 (20)第五章软件设计 (21)5.1 主程序模块： (21)5.2 读温度值模块： (21)5.3 中断模块： (24)5.4 温度设定、报警模块： (25)第六章 LCD1602模块 (26)6.1 液晶显示器 (26)6.1.1 液晶显示器简介： (27)6.2 LCD1602简介： (28)6.2.1 LCD1602的参数和引脚： (29)6.2.2 LCD1602的指令说明及时序： (31)6.2.3 LCD1602的一般初始化（复位）过程： (34)第七章结论 (36)附录：程序代码 (37)参考文献 (52)第一章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。
基于51单片机的温度警报器的设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书目录摘要 (3)1 引言 (3)1.1课题背景 (3)1.2研究内容和意义 (5)2 芯片介绍 (5)2.1 DS18B20概述 (5)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6)2.1.2 DS18B20内部结构 (6)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 (11)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 (13)3.1 单片机最小系统的设计 (13)3.2 温度采集电路的设计 (14)3.3 LED显示报警电路的设计 (15)4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)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。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
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，并可以根据需要任意上下限报警温度，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。
基于51单片机的数字温度报警器设计
基于51单片机的数字温度报警器摘要：随着传感器在生产生活中更加广泛的应用，一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。
本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。
该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上，单片机对温度传感器进行循环采集。
将采集到的温度值与设定的上下限进行比较，当超出设定范围的上下限时，通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号，从而实现了本次课程设计的要求。
该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便，在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。
本次课程设计的测量范围为0℃--99℃，测量误差为±2℃。
关键字：温度传感器、单片机、报警、数码管显示一、概述本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计，将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能，来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。
电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，在二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。
随着电子技术的飞速发展，电子技术在日常生活中得到了广泛的应用，各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新，电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。
本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统，用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度，当大棚内的温度高于30℃。
或低于15℃。
时，电路发出报警信号并显示当前温度，达到提醒农民的效果。
本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路，要求温度范围：0℃--99℃；测量误差为±2℃；报警下限温度为：15℃；报警上限温度为：30℃。
二、方案论证设计一个用于温室大棚温度监测系统。
大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。
该系统可实时测量、显示大棚的温度，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。
基于51单片机的温度报警器设计毕业论文
基于51单片机的温度报警器设计毕业论文目录前言 (1)1 设计要求与方案论证 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 系统基本方案选择和论证 (2)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (2)1.2.2 温度传感器设计方案论证 (3)1.3 电路设计最终方案决定 (4)2 主要元件介绍 (4)2.1 STC89C51介绍 (4)2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (4)2.1.2 STC89C51引脚介绍 (4)2.1.3 单片机最小系统： (6)2.2 DS18B20传感器介绍 (6)2.2.1 DS18B20概述 (6)2.2.2 DS18B20引脚介绍 (7)2.2.3 DS18B20的部结构 (8)2.2.4 DS18B20的程序流程图 (8)2.3 数码管介绍 (9)2.3.1 数码管概述 (10)3 程序流程图 (10)结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录1 系统原理图 (14)附录2 C语言程序 (15)基于51单片机的温度报警器设计摘要：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器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置围时，可以报警。
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。
本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。
这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。
工作时，温度测量围为5—38ºＣ。
当前环境温度若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。
造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房电脑、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；因此机房所属的电子产品发热快，在短时间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。
基于51的温度报警器设计..
目录1 概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 设计思想及基本功能 (2)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 电源电路设计 (6)3.2 晶振电路 (7)3.3 复位电路 (7)3.4 矩阵键盘电路 (8)3.5 温度检测电路 (9)3.6 液晶显示电路 (10)3.7 蜂鸣器报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序软件设计 (12)4.2 键盘扫描程序设计 (14)4.3 温度上下限设定程序设计 (15)4.4 延时程序设计 (16)5系统调试 (16)6总结 (18)参考文献 (18)附录1 系统原理图 (19)附录2 程序清单 (20)1 概述1.1 研究背景温度作为一种最基本的环境参数，和人们的安全、生活，工农业生产有着紧密的联系，因此在某些场合对温度进行检测，并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要，对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。
单片机作为一种微控制器，由于具有体积小，质量轻，功耗低，价格便宜，可靠性高，功能强大等特点，已经进入人们生活，工业生产的各个领域，现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。
在智能仪表领域，由于单片机的上述优点，用单片机作为控制平台，结合不同类型的传感器，可以很容易地对温度，湿度，流量等物理量进行检测。
针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求，本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器，它可以通过键盘对温度进行上下限设置，用液晶进行温度显示，并且在超出温度设定范围后发声报警。
本设计也具有一定的扩展性，例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器，扩展为火灾报警器。
1.2 设计思想及基本功能本课题对温度报警器进行设计时，在满足温度检测和报警功能的基础上，为了增加其应用的灵活性，采用了矩阵键盘电路，从而可以对温度报警范围进行设定，以适应对温度有检测需求的不同应用场合。
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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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：班级：072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 (10)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 (15)附录： (18)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：复位电路上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间。
当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作。
通常选择C=10~30μF，R=10~1000Ω。
复位操作使单片机进入初始化过程，其中包括使程序计数器PC=0000H，P0~P3=FFH,SP=07H,其它寄存器处于零。
2.键盘电路本次使用实验仪提供的一个6×4的小键盘，向列扫描码地址(0X002H)逐列输出低电平，然后从行码地址(0X001H)读回。
如果有键按下,则相应行的值应为低,如果无键按下，由于上拉的作用，行码为高。
这样就可以通过输出的列码和读取的行码来判断按下的是什么键。
在判断有键按下后，要有一定的延时，防止键盘抖动。
地址中的X是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。
做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。
以便用相应的地址来访问。
例如将KEY/LED CS信号接CS0上，则列扫描地址为08002H，行码地址为08001H。
列扫描码还可以分时用作LED的位选通信号。
键盘在由单片机控制的温度报警器系统中的主要作用是通过按键向单片机输入指令，其中主要是输入控制温度的上下限，是人工控制单片机的主要手段。
在此温度报警系统由于使用伟福试验箱进行设计，本次使用的伟福试验箱的键盘原理图如下所示：图：键盘扫描电路3. DS18B20温度检测电路使用美国Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820,支持 “一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD ）专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
“一线总线”独特而且经济的特点，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。
现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。
使你可以充分发挥“一线总线”的优点。
同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C ～+125°C ，在-10～+85°C 范围内，精度为±0.5°C 。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同，新的产品支持3V ～5.5V 的电压范围，使系统设计更灵活、方便。
而且新一代产品更便宜，体积更小，DS18B20产品的特点 :（1） 只要求一个端口即可实现通信。
（2） 在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3） 实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4） 测量温度范围在－55。
C 到＋125。
C 之间。
（5） 数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6） 内部有温度上、下限告警设置。
DS18B20内部结构如图所示：图：DS18B20内部结构由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，所以有严格的时隙概念，读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
其电路简图如下图：图：温度检测电路4.显示电路（1）LED数码管显示电路显示电路主要是用于显示时间。
采用LED数码管进行显示是因为LED数码管具有以下几个优点：(1)能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。
(2)发光响应时间极短(<0.1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。
(3)体积小，重量轻，抗冲击性能好。
本次实验使用实验仪提供的6 位8段码LED显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。
显示共有6位，用动态方式显示。
8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。
位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。
当用PIC5X驱动八段管时，是用I/O方式驱动，所以，驱动方式开关拨到“外驱”方式，PB0~PB7接八段的A~H段，PC0~PC5接G0~G5。
当用LPC2103驱动时，用的是模拟总线方式，所以只需将八段管的KEY/LED_CS 片选接到CS0即可。
实验仪中8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为0X002H。
此处X是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。
做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。
以便用相应的地址来访问。
例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。
LED图：LED显示电路（2）LCD液晶显示电路本次实验使用实验仪提供的液晶显示屏内置控制器为SED1520，点阵为122x32,需要两片SED1520组成，由E1、E2分别选通，以控制显示屏的左右两半屏。
图形液晶显示模块有两种连接方式。
一种为直接访问方式，一种为间接控制方式。
本实验仪采用直接控制方式。
直接控制方式就是将液晶显示模块的接口作为存储器或I／O设备直接挂在计算机总线上。
计算机通过地址译码控制E1和E2的选通；读／写操作信号R ／W由地址线A1控制；命令/数据寄存器选择信号AO由地址线A0控制。
实际电路如上图所示。
地址映射如下（地址中的X由LCD CS决定，可参见地址译码部分说明）间接控制方式是计算机通过自身的或系统的并行接口与液晶显示模块连接，如MCS51的P1口和P3口，8255等并行接口芯片。
计算机通过对该并行接口输出状态的编程操作，完成对液晶显示模块所需时序的操作和数据的传输。
这种间接控制方式的电路简单，控制时序通过编程来实现。
LCD图：LCD液晶显示电路（3）16x16点阵显示16x16点阵需要32个驱动，分别为16个列驱动及16个行驱动。
每个行与每个列可以选中一个发光管，共有256个发光管，采用动态驱动方式。
每次显示一行，10ms后再显示下一行。
实验电路图如下：连线连接孔1连接孔2416x16_CS CS3图：16x16点阵显示电路（4）二极管指示灯实验除采取上述三种显示方式外，还设置有二极管电路来显示程序运行状态和报警状态，其电路图比较简单，下表为二极管电路连接方式。
5. 报警电路本次试验采用的报警装置是比较简单的一种直接使用P16端口输出讲题变化的高低电平，端口输出的方波经放大滤波后，驱动扬声器发声。
声音的频率由端口输出时延时控制。
实验电路图如图所示：图：蜂鸣器电路图6. 降温风扇电路实验中用到的直流电动机无法通过单片机IO 口直接输出高电平控制，需要通过驱动电路将电压放大后才能驱动直流电动机运行。
直流电动机与驱动电路如下图：图：直流电动机及驱动电路四、 软件设计分析1. 主函数模块主程序模块主要负责将各个子程序调用并连接在一起，用过中断函数不断刷新读取温度并将数据送达显示模块进行显示，驱动数码管把实时温度值送出在LED 数码管显示查询记录温度值子程序，将当前设定温度实时显示在液晶显示屏，温度超过设定温度上限，单片机驱动蜂鸣器报警，同时驱动二极管发光、点阵屏显示、直流电动机转动。