温度控制报警电路设计
设计一个温度监测和显示报警电路
设计一个温度监测和显示报警电路温度监测和显示报警电路是一种用于监测环境温度并在超出设定温度范围时发出声音或光提示的电路。
它广泛应用于各种需要对温度进行实时监测和控制的场合,例如工业生产、仓储管道、实验室等。
下面,我将详细介绍一个基于温度传感器、控制IC和蜂鸣器的温度监测和显示报警电路的设计方案。
设计材料准备:1.温度传感器(例如DS18B20)2.控制IC(例如LM35)3.蜂鸣器4.面包板5.连接线6.电阻7.LED电路连接:1.将温度传感器的三个引脚(VCC、GND、DATA)分别连接到面包板上的电源模块(+5V、GND)和数字引脚上。
2.将控制IC的电源引脚(VCC、GND)连接到面包板的电源模块上。
3.将蜂鸣器的两个引脚连接到面包板的数字引脚上。
4.将LM35的输出引脚连接到面包板的模拟引脚上。
5.将一个电阻连接到LED的负极,再将另一端连接到面包板上的数字引脚上。
电路原理:1.温度传感器和控制IC共同组成了温度检测模块。
温度传感器负责检测环境温度,并将温度值以数字信号传递给控制IC。
2.控制IC负责接收温度传感器的数据,并将其转换为模拟信号,通过模拟引脚输出。
3.模拟信号经过一个电阻划定电流范围,并将电流传递给LED,控制LED的亮度,实现温度的可视化显示。
4.如果温度超出设定的范围,控制IC将通过数字引脚控制蜂鸣器发出声音报警。
电路设计思路:1.首先,根据具体需求确定温度报警的上限和下限。
2.将温度传感器的引脚连接到面包板上。
3.根据温度传感器的规格书和控制IC的数据手册,确定它们的使用电压范围。
4.根据温度传感器和控制IC的电压需求,选择适当的电源模块供电。
5. 连接电路后,利用Arduino等开发板进行代码编写,实现温度的实时监测。
6.编写代码,让控制IC判断当前环境温度是否超出设定的温度范围。
7.根据超出设定温度范围与否的判断结果,控制蜂鸣器的状态。
在设计和搭建电路时需要注意的一些问题:1.确保连接的准确性,例如正确连接传感器的引脚。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造,温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求,其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统,可根据实际需要任意设定温度值,并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。
另外,还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强,结构简单,拥有很大的扩展空间等。
关键词:AT89C51;DS18B20;LM016L;报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景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。
基于STC89C52单片机的温度控制电路设计
2.7系统整体硬件电路系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,温度显示电路,单片机主控电路等,通过Protel99se 可画出如图2-9所示的电路图[9][10][11]图2-9 温度控制电路原理三系统软件设计3.1 温度控制系统原理框图主控制程序的主要是用来实时控制当前所要测控的环境温度,并读出由DS18B20测量的经过处理的当前环境的温度值,同时检查温度是否在限度之内,否则报警,同时调整温度值。
其主控制程序流程图如3-1所示。
图3-1 主程序流程图图3-2读温度流程图温度控制系统C语言程序#include <reg51.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit p34=P2^4;sbit p35=P2^5;sbit p36=P2^6;sbit dp=P0^7;sbit p37=P2^7;sbit DQ=P2^2; //定义DS18B20总线I/Osbit SET=P3^1; //定义选择报调整警温度上限和下限(1为上限,0为下限)sbit LING=P2^0; //定义闪烁signed char m; //温度值全局变量bit sign=0; //外部中断状态标志signed char shangxian=38; //上限报警温度,默认值为38signed char xiaxian=5; //下限报警温度,默认值为5ucharcode LEDData[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf}; /*****延时子程序*****/void Delay(uint i){while( i-- );}/*****初始化DS18B20*****/void Init_DS18B20(void){unsigned char x=0;DQ=1;Delay(8); //稍做延时DQ=0; //单片机将DQ拉低Delay(80); //精确延时,大于480usDQ=1; //拉高总线Delay(14);x=DQ; //稍做延时后,如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败Delay(20);}/*****读一个字节*****/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0;unsigned char dat=0;for (i=8;i>0;i--){DQ=0; // 给脉冲信号dat>>=1;DQ=1; // 给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;Delay(4);}return(dat);}/*****写一个字节*****/void WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i--){DQ=0;DQ=dat&0x01;Delay(5);DQ=1;dat>>=1;}}void Tmpchange(void) //发送温度转换命令{Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); //启动温度转换}/*****读取温度*****/unsigned int ReadTemperature(void){unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned int t=0;float tt=0;Tmpchange();Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器a=ReadOneChar(); //读低8位b=ReadOneChar(); //读高8位t=b;t<<=8;t=t|a;tt=t*0.0625;t= tt*100+0.5; //放大100倍输出并四舍五入return(t);}/*****显示开机初始化等待画面*****/Disp_init(){P0 = 0x80; //显示-p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(200);P0 = 0x80;p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(200);P0 = 0x80;}/*****显示温度子程序*****/Disp_Temperature() //显示温度{uint a,b,c,d,e;e=ReadTemperature(); //获取温度值a=e/1000; //计算得到十位数字b=e/100-a*10; //计算得到个位数字d=e%10; //计算得到小数点后两位c=(e%100)/10; //计算得到小数点后一位m=e/100;if(m>shangxian || m<xiaxian) LING=1; //温度不在范围内报警else LING=0;p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[d]; //显示小数点后两位p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[c]; //显示小数点后一位p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[b]; //显示个位dp=0;p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =LEDData[a]; //显示十位p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(300);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //关闭显示}disptiaozheng(){uchar f,g,j,k;f=shangxian/10;g=shangxian%10;j=xiaxian/10;k=xiaxian%10;p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =0xc0; //显示0p34=1;p35=0;p36=0;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;P0 =0xc0; //显示0p34=0;p35=1;p36=0;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;if(SET==1){P0 =LEDData[g];dp=0; //显示上限温度个位}else{P0 =LEDData[k];dp=0;}p34=0;p35=0;p36=1;p37=0;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0;if(SET==1) P0 =LEDData[f]; //显示上限温度十位else{if(f==0) P0=0x00; //不显示下限温度十位else P0 =LEDData[j]; //显示下限温度十位}p34=0;p35=0;p36=0;p37=1;Delay(200);p34=0;p35=0;p36=0;p37=0; //关闭显示Delay(20);}/*****外部中断0服务程序*****/void int0(void) interrupt 0{EX0=0; //关外部中断0 sign=1;if(SET==1) shangxian++;else xiaxian++;Delay(500);EX0=1;}/*****外部中断1服务程序*****/void int1(void) interrupt 2{EX1=0; //关外部中断0 sign=1;if(SET==1) shangxian--;else xiaxian--;Delay(500);EX1=1;}/*****主函数*****/void main(void){uint z;IT0=1;IT1=1;EX0=1;EX1=1;EA=1;ReadTemperature();LING=0;for(z=0;z<100;z++){Disp_init();}while(1){Disp_Temperature();if(sign==1){for(z=0;z<300;z++)disptiaozheng();sign=0;}}}。
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。
超温报警电路的设计
超温报警电路的设计超温报警电路是一种用于监测温度并在温度超出预设范围时发出警报的电路。
其应用广泛,特别是在工业控制和安全监测等领域,如化工厂、食品加工厂、医院、船舶等。
本文将介绍一种基于热敏电阻的超温报警电路的设计。
设计思路:热敏电阻是一种敏感于温度变化的电阻器件。
当温度升高,其电阻值将减小,反之将增大。
因此,可以通过测量热敏电阻的电阻值来判断温度是否超出了设定范围。
本文选用NTC热敏电阻作为传感器,并将其与一个单稳态多谔电路结合,构建超温报警电路。
电路原理:电路如下图所示,主要由三个部分组成:传感器模块、比较器模块和报警模块。
传感器模块传感器模块采用NTC热敏电阻作为传感器,通过变双极性电源提供工作电压,产生一定的工作电流,并将电路的接地点与热敏电阻的低电位端连接。
热敏电阻与电阻(R1)串联,形成电压分压电路,该电路的输出接到比较器的反馈端,从而形成了一个反馈环路。
这个电路的作用其实就是将电阻的变化转化为电压的变化。
比较器模块:比较器采用TL431,是一种可编程精度引用源,其输出的电压与其反馈端的电压之间的差值相等。
将其反馈端与传感器模块的输出端连接,将比较器的引脚1连接到正极电源,将比较器的引脚2连接到一个电容,然后电容的另外一端再连接到比较器的引脚3。
这样,在一个预设温度范围内,比较器输出的电压不变,当温度升高并超过预设范围时,电阻值下降,输出电压也会下降,直到达到设定的下限电压。
报警模块:报警模块使用蜂鸣器来发出警报。
当比较器输出电压降低至设定值以下时,输出端口接通,蜂鸣器开始发出警报声。
总结:本设计采用热敏电阻作为传感器,通过电阻值变化转化为电压信号,利用单稳态多谔电路进行比较处理,当温度超出预设范围时,通过报警模块启动蜂鸣器发出警报。
此电路设计结构简单,响应速度快,能够有效保护设备不受过高温度带来的损害,为生产生活提供了安全的保障。
简易大棚温度检测报警电路的设计
课程设计任务书课程名称模拟电子线路课程设计院(系)电子信息工程学院专业电子信息工程班级学号姓名课程设计题目简易大棚温度检测报警电路的设计课程设计时间: 2008 年07 月07 日至2008 年07 月13 日课程设计的内容及要求:一、设计说明设计一个用于温室大棚温度检测系统,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。
该电路可显示大棚的温度档位,温度是否正常、或过高、或过低。
,当大棚温度超过农作物生长的温度范围时,报警提醒农民。
温室大棚中温度的检测报报警电路的原理框图如图1所示。
图 1 温度检测报警电路原理二、技术指标1.测温范围:0℃--99℃。
2.测量误差为±2℃。
3.报警下限温度为:15℃。
4.报警上限温度为:30℃。
三、设计要求1.温度上、下限可以手动调节。
2.在选择器件时,应考虑成本。
温敏元件采用采用Pt1000的铂电阻。
温度所在挡位可用发光二极管显示;报警采用蜂鸣器。
3.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
4.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。
2.进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编.集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录1. 概述 (1)2. 方案设计 (1)3. 电路工作原理及说明 (2)3.1温度电压转换电路 (2)3.2信号调理电路 (3)3.3窗口比较器报警电路 (4)4. 电路性能指标的测试 (5)4.1温度电压转换电路仿真测试 (5)4.2信号调理电路仿真测试 (6)5. 结论 (7)6. 性价比 (7)7.课设体会及合理化建议 (8)附录Ⅰ元器件清单 (9)附录Ⅱ热敏电阻Pt1000阻值随温度变化表 (10)附录Ⅲ整体电路原理图 (11)参考文献 (12)简易大棚温度检测报警电路的设计摘要:本论文主要研究的是简易大棚温度检测报警电路的设计,在这次设计中,主要是稳压电路、差分放大电路及窗口比较器的设计。
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
模电课程设计--温度报警器的设计与制作一、设计要求在模拟电子线路课程设计的基础上,设计并制作一个温度报警器电路,满足以下要求:1.当环境温度超过设定温度阈值时,报警器能够自动发出声音和光信号。
2.报警器能够通过外部调节器手动调整温度阈值,以适应不同环境需求。
3.报警器的工作稳定可靠,具有较高的精度和可调性。
二、电路设计与实现1.温度传感器:使用模拟温度传感器作为环境温度检测元件,将环境温度转化为电压信号。
2.温度阈值设定:通过电位器与参考电压源构成电压比较器,实现可调的温度阈值设定功能。
3.报警器驱动:使用音频放大器和发光二极管驱动电路,控制声音和光信号的输出。
4.电源与继电器:通过电池供电,并利用继电器控制报警器的开关。
三、电路实现步骤1.温度传感器的选择和连接:选择合适的模拟温度传感器,并将其连接到电路中。
2.温度阈值设定电路的设计:设计一个比较器电路,使得可调电位器所接收的电压与参考电压进行比较,从而实现温度阈值的设定。
3.报警器驱动电路的设计:通过音频放大器和发光二极管驱动电路,将报警信号转化为音响和光照信号。
4.继电器的选择和连接:选择合适的继电器,将其连接到电路中,通过控制继电器的开关,实现报警器的开关控制。
5.电路中其他元件的选用和连接:根据实际需要,选择合适的电容、电阻及其他元件,并将其连接到电路中。
6.电路的布局和调试:将电路中的元件逐一连接,并进行布局和调试,确保电路正常工作和性能可靠。
四、实验结果与总结在实际制作过程中,可以根据实际情况进行调整和优化,保证电路的工作稳定性和精度。
实验结果表明,该温度报警器设计具有较高的灵敏度和可调性,并可以准确地报警。
在设计与制作过程中,需要掌握模拟电子线路的相关知识,如模拟传感器的选用与连接、比较器电路的设计与调试、音频放大器和发光二极管驱动电路的设计等。
此外,还需要熟悉电子元件的选用与连接、电路布局及调试等基本技能。
该课程设计通过实际操作和实验结果的观察,提高了学生的电子设计能力和实际动手能力,使学生对模拟电子线路的设计与制作有了更深入的理解和实践经验。
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。
超温报警电路的设计
超温报警电路的设计超温报警电路是一种广泛应用于各种领域的电路。
从电子设备到机器制造,这种电路是必不可少的。
它的设计思路是利用传感器来监测物体的温度变化,当温度超过设定值时,电路将发出警报以提醒用户进行必要的处理。
下面,我们将介绍一种简单但实用的超温报警电路的设计。
首先,要确定需要监测的温度范围和超温警报的触发温度。
这个控制温度可以根据具体应用的需要来设定。
在这个例子中,我们将使用 LM35 温度传感器来检测物体的温度,并将超温警报触发温度设置为 50 摄氏度。
当 LM35 传感器检测到物体的温度超过设定的 50 摄氏度时,它将输出一个电压信号,它的电压值将随着温度的升高而增加。
这个电压信号将被一个比较器(如 LM358)输入,它将与一个预设的参考电压进行比较。
如果电压信号超过参考电压,比较器输出高电平信号,这个信号将被放大器(如 LM386)输入,放大器将把这个信号转换成声音信号。
为了避免 LM35 传感器和比较器的电流对电路的影响,我们可以使用操作放大器(如 LM324)分离它们,以便保持电路的稳定性。
我们还可以使用电容器和电阻器来防止电路中的噪音和干扰。
最后,我们可以使用一个简单的 SPST 开关来控制警报的开关。
当开关关闭时,警报将保持关闭状态。
当开关打开时,电路将开始工作。
如果物体超过了设定的温度限制,警报将触发,并发出声音提示。
总的来说,一个超温报警电路是一个非常有用的电路,可以用于各种应用。
通过使用这些简单但实用的技术,我们可以设计出一个简单但高效的超温报警电路。
无论是在家庭、商业还是工业领域,这个电路都能提供必要的保护和提醒。
温控报警电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解温控报警电路的基本原理和组成。
2. 掌握温控报警电路的设计方法和实际应用。
3. 通过实验验证温控报警电路的性能和稳定性。
4. 培养动手能力和实际操作技能。
二、实验原理温控报警电路是一种根据温度变化来控制报警装置的电路。
它主要由温度传感器、信号处理电路、比较器、执行机构(如继电器)等组成。
当温度超过设定的阈值时,电路会触发报警装置,发出警报信号。
三、实验器材1. 温度传感器(如热敏电阻、热电偶等)2. 比较器(如LM393、LM324等)3. 继电器4. 电阻、电容、二极管等电子元件5. 电路板、连接线等6. 温度控制器7. 电源8. 示波器(可选)四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验原理,设计并搭建温控报警电路。
电路主要包括以下部分:温度传感器:用于检测环境温度。
信号处理电路:将温度传感器的模拟信号转换为数字信号。
比较器:将处理后的数字信号与预设的温度阈值进行比较。
执行机构:当温度超过阈值时,触发报警装置。
2. 连接电路:将电路元件按照设计图连接到电路板上,确保连接牢固可靠。
3. 调试电路:调整电路参数,使电路能够正常工作。
例如,调整比较器的阈值电压,使电路在预设的温度范围内触发报警。
4. 测试电路:使用温度控制器对电路进行测试,观察报警装置是否能够在温度超过阈值时正常工作。
5. 记录数据:记录实验过程中观察到的现象和数据,分析电路的性能和稳定性。
五、实验结果与分析1. 实验现象:当温度超过预设阈值时,报警装置能够正常工作,发出警报信号。
2. 数据分析:通过实验,验证了温控报警电路的性能和稳定性。
电路在预设的温度范围内能够正常工作,报警装置能够及时触发。
3. 改进措施:根据实验结果,对电路进行改进,提高电路的可靠性和稳定性。
例如,优化电路设计,提高电路的抗干扰能力;增加电路的过热保护功能,防止电路过热损坏。
六、实验总结1. 温控报警电路是一种常见的自动控制电路,在工业、农业、家庭等领域有广泛的应用。
高温报警电路设计方案
高温报警电路设计方案高温报警电路设计方案一、引言随着现代科技的发展,电子产品的应用越来越广泛,导致了大量的功率损耗和热量释放。
高温是电子产品性能下降、元器件寿命缩短以及安全隐患出现的主要原因之一。
为了避免高温引发的问题,设计一款高温报警电路是非常重要的。
二、电路设计需求1. 检测温度:电路需要能够准确并及时地检测出环境温度,以便判断是否达到高温状态。
2. 控制报警:一旦检测到高温,电路需要能够触发报警装置,及时警示用户。
3. 简洁易用:电路设计需要简单、紧凑,并且易于安装和使用。
三、电路设计方案基于以上需求,我们设计了以下高温报警电路:1. 传感器选择为了准确检测环境温度,我们选择了一个高精度的温度传感器,例如NTC(负温度系数)热敏电阻或热电偶。
这些传感器能够根据温度的变化产生电阻或电压的变化。
2. 微控制器我们使用一个微控制器(MCU)来获取传感器输出的电阻或电压值,并进行温度计算和控制逻辑运算。
常用的MCU有PIC,STC等。
MCU的引脚能够读取传感器的输出信号,并通过算法将其转化为温度值。
3. 报警设备一旦温度超过预设的阈值,MCU将触发报警装置,警示用户注意温度异常。
报警设备可以选择蜂鸣器或者LED灯。
4. 电源电路为了保证电路正常工作,需要一个稳定的电源电路,该电路应该能够为MCU、传感器和报警装置提供稳定的电压和电流。
5. PCB设计为了使整个电路更加可靠和紧凑,我们需要进行PCB设计。
PCB设计主要包括将上述组件布置到正确的位置上,确保电路板的电子元件间的连接,以及提供适当的电路保护措施。
四、电路工作原理1. 传感器检测到的温度信号被传输到MCU。
2. MCU通过测量电阻或电压来计算温度值。
3. 将计算得到的温度值与预设的阈值进行比较。
4. 如果温度超过阈值,MCU将触发报警装置。
5. 报警装置发出警报或者显示警示灯来提醒用户注意高温状态。
五、电路性能和优化1. 精度和稳定性:选择高精度的传感器和准确的MCU可以提高电路的精度和稳定性。
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。
温度控制报警电路的设计
温度控制报警电路的设计随着电子产业的发展,温度控制对于生产安全与质量控制有着重要的意义,工业技术中的温度控制的系统的设计越来越重要,温度控制系统的控制电路越来越复杂,以及温度报警电路的设计也越来越重要。
本文就结合实际情况,介绍温度控制报警电路的设计。
一、报警电路的输入部分:报警电路的输入部分主要包括热释电元件、传感器及温度表示仪等,前者用于量测温度大小,后者用于根据热释电元件的输出电压值显示温度大小。
报警电路的控制系统分为配置控制模块和报警信号输出模块。
配置控制模块由温度控制器、电源和信号发生器等组件构成,它将温度控制器设定的参数输出为电信号,以控制温度表示仪的参数,以及报警信号输出模块,它可以根据设定的报警温度阈值自动输出声、光、电等报警信号。
报警电路的分析可以从它的电路原理与报警标准入手。
电路原理,报警电路的结构主要有电源、信号发生器、温度控制器、温度报警装置及连接元器件等部分组成;报警标准,报警时要输出声、光、电等报警信号,报警的温度阈值需根据实际情况来确定,最高报警温度不宜超过100℃,以免损坏被检测的系统。
四、实施步骤:1.确定电路结构,根据实际情况确定报警电路的元件电器型号,排列各元件电路板,然后将电路元件焊接安装组装;2.安装传感器或热释电元件,根据实际要求确定测量的温度范围;3.调试控制器,调节参数以控制各模块的工作状态;4.调试报警装置,确定报警温度阈值,调整输出声、光、电等报警信号的参数;5.最后,进行有效性检验,测量电路相关指标,确定报警电路的性能指标及可靠性。
综上所述,温度控制报警电路的设计必须包括输入部分、控制系统和报警设备等各个环节,并实施步骤进行系统的调试,最终确定相关性能指标及可靠性。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)姓名:_____孔亮______ 学号:____0928401116____一、元件介绍:1、热敏电阻MF53-1:2、LM324:LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,lm324原理图如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
lm324引脚图见图2。
图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED——发光二极管LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。
据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。
一般LED工作时,加10mA足以使之正常工作,故电阻值为V o/10mA,即为外加电阻的值,如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理:检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件;采用LM324作比较电路;用发光二极管实现自动报警。
报警分三级:温度>20O C,一个灯亮;温度>40O C,二个灯亮;温度>60O C,三个灯亮。
三、M ultisim仿真:仿真电路设计图说明:该仿真电路图以5kΩ的电位器模拟热敏电阻MF53—1在不同温度下的阻值,并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较,当其电位大于事先计算好的电位时,运放输出高电平,点亮LED,达到报警的效果。
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。
基于LM35的温度测控电路设计
实验三温度控制电路的设计一、实验目的(1)了解传感器的基本知识,掌握传感器的基本用法。
(2)了解有关控制的基本知识。
(3)掌握根据温度传感器来设计控制电路的基本思路。
二、设计指标与要求(1)电源:+12V或±12V单双电源供电均可。
(2)要求温度设定范围为-20℃—+130℃,温度非线性误差不得超过±5℃。
(3)控制部分:监控温度高于设定的上限温度或低于设定的下限温度时,分别点亮不同颜色的二极管。
三、实验原理与电路本实验要求根据监控温度来做出相应的报警响应,该温度传感控制系统如图1所示。
图1 温度传感器控制框图(一)温度传感器将温度信号转换为电信号,经过信号处理电路对其进行处理,最后通过报警控制电路来控制发光二极管的指示。
(一)温度传感器1、有关温度传感元件介绍集成芯片LM35。
LM35是美国国家半导体公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一,它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围,该器件输出电压与摄氏温度呈线性关系。
因而,从使用角度来说,LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处,LM无须外部校准和微调,可以提供常用的室温精度。
特点与基本参数:直接以摄氏温度校准:线性比例因数:+10.0mV/;0.5℃的精确性保证(+25℃);额定全工作范围:-55~+150℃;电压供电范围:直流4~30V;漏电电流:小于60μA;低自发热量,在静止空气中:0.08℃;非线性特性:±1/4℃;封装形式及管脚说明、典型应用:LM35采用TO--220塑料封装形式,其引脚排列如图2所示。
典型应用如图3所示,在图4中,若R=-V S/50μAVOUT =+1500mV (+150℃)=+250mV (+250℃)=-550mV (-55℃)图2 LM35引脚排列图图3 基本摄氏温度图4全工作范围摄氏传感器(例一)温度传感器(例二)典型性能特性如图5所示:图5 最小电压输入与温度关系(2)温度传感元件的选择根据设计指标与要求中对电源的要求,热敏电阻、LM35和AD590都可以选用,但根据对传感器工作条件和精度要求综合考虑,选择LM35作为温度传感元件。
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电子综合开发实践报告
设计课题:温度控制报警电路设计
专业班级:电信11级2班
学生学号:
学生姓名:
设计时间:2014年1月
信息科学与技术学院
2014年1月
温度控制报警电路设计
1.设计任务与要求
温度正常时,数码管按0.1.2.3.4.5.顺序显示
温度不正常时,数码管按0.1.2.3.4.5.6.7循环显示同时绿色发光二级管点亮。
温度继续上升到一定值时,数码管不显示,同时红色发光二极管点亮,数码管不显示
要求计数电路的脉冲用555定时器与RC组成的多谐振荡器构成,其中温度用电压表示,8V一下表示温度正常,9-10V表示温度不正常,10V(不含10V)以上表示温度过高。
2.方案设计与论证
要求中用电压表示温度,可以用双限电压比价器(窗口比较器)来对输入电压进行比较,产生高低电平的变化来控制发光二极管点亮与数码管的显示,计数电路的脉冲用555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。
三.单元电路设计与与数值计算
3.1电压比较模块
窗口比较器”又叫“双限比较器”,是指在输入信号的上升沿和下降沿翻转电压不同的比较器,两个电压之间的值为窗口宽度。
窗口比较器原理图3.1
比较器工作是这样的,同相端电平高于反相端电平时,输出高电平,反之,就输出低电平;
由于开环的高增益,基本遇不到同相端电平等于反相端电平的情况;其次,比较器芯片电路都是OC输出的,即是集电极开路输出的,所以输出端需要接个上拉电阻才能正常工作。
1当uI<UB时:
A1的输出端为低电平;A2的输出端为高电平,则二极管D2导通,D1截止,输出电压uO为高电平。
2当uI>UA时:
A1的输出端为高电平,
A2的输出端为低电平,
则二极管D1导通,D2截止,输出电压uO也是高电平。
3当UB < uI <UA时;
A1 、A2的输出端均为低电平,两个二极管均截止,输出电压uO为低电平。
图3.2
3.2时钟脉冲产生模块
时钟脉冲产生由555定时器与RC组成的多谐振荡器构成
3.2.1电路组成:
多谐振荡器电路图3.3
用555定时器构成的多谐振荡器电路如图3.3所示:图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C的充、放电;外界控制输入端(5脚)
通过0.01uF电容接地。
3.1.2.工作原理:
图3.4多谐振荡器的工作波形
多谐振荡器的工作波形如图3.4所示:
电路接通电源的瞬间,由于电容C来不及充电,Vc=0v,所以555定时器状态为1,输出Vo为高电平。
同时,集电极输出端(7脚)对地断开,电源Vcc 对电容C充电,电路进入暂稳态I,此后,电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。
暂稳态Ⅰ的维持时间,即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C;暂稳态Ⅱ的维持时间,即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。
555定时器组成多谐振荡器,多谐振荡器产生OUT的信号频率。
电阻、电容参数值计算如下:
C2为电路的滤波电容,提高电路的稳定性,一般选取0.01uF 振荡周期T=0.7(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。
滑动变阻器可以调节振荡周期
多谐振荡器实际电路图3.5
3.3计数模块
采用74ls160十进制计数器
QA.QB.QC.QD为输出端,RCO是进位输出,ENP,ENT,LOADD都为高电平时计数将13.14引脚通过与非门接到clr清零从而实现0-5的显示
74ls160计数实际电路图图3.6
四.总原理图及元件清单
4.1总原理图
总原理图4.1
4.2原件清单
原件序号型号主要参数数量备注U1/U8 NOT 1 非门U2 NAND2 1 与非门U3A/B LM339 1
U4/U5 AND2 2 与门U6 Rated 555 Timer 1
U7 DCD_HEX_GREEN 1
U9 74ls160 1
C1 100NF 1
C2 10NF 1
R1 20k 1
R2 2k 1
R3 20k 1
R4 5.1k 1
五.性能测试与分析
1.当输入电压低于5V时U3B输出低电平大于%V输出高电平,且数码管顺序显示0-5.
U3B的输出随输入电压变化仿真图5.1
2当输入电压在5V到10V之间时Uo输出高电平,其他时刻输出低电平。
绿色发光二极管点亮,数码管显示1-9.
UO的输出随输入电压变化仿真图5.2
3当输入电压大于10V时U3A输出低电平,同时红色发光二极管点亮。
其他时刻输出高电平。
U3A的输出随输入电压变化仿真图5.3
六.结论与心得
在设计的过程中,将系统模块化,更有利于去选择电路的参数,更有利去分析和调试电路。
在设计的过程中我用了自己的理论知识去分析和计算电路图,虽然将所学的知识运用到现实当中去了,但是我从这次课设中总结的结论是,理论永远是理论知识,而实际往往和理论的有些偏差,因为我们不可能把实际当中的任何情况都能考虑进去,只有通过不断地去调试,理论与实际结合才能把系统顺利完成。
参考文献
[1]阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社,第五版,20065.5
[2]童诗白华成英《模拟电子技术基础》高等教育出版社,第四版,2006.5.4
附录:
Multisim 总电路图。