温度控制报警电路设计
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。
窗口比较器
电压输入电压的不同输出不同的电平
Led显示
数码管显示
顺序
555构成多谐振
荡器产生时钟脉冲74ls160十进制计时器
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 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 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 目录 1．课程设计目的 (2) 2．课程设计的主要内容和任务分析 (2) 3．控制系统的总体要求 (2) 4．温度报警控制系统硬件部分设计分析 (3) 4.1 温度传感器DSl8B20 (3) 4.2 AT89C51单片机简介 (9) 4.3 74HC138功能介绍 (11) 4.4 74HC377功能介绍 (12) 4.5 74HC245功能介绍 (12) 4.6 温度报警控制系统电路图 (13) 5．温度报警控制系统软件部分设计分析 (14) 5.1 程序实现功能 (14) 5.2 程序流程图 (14) 5.3温度报警控制程序 (17) 6. 系统调试 (17) 课程设计体会 (18) 参考文献 (18) 附件 (19) 温度报警控制系统设计 1．设计目的： 1、通过温度报警控制系统的设计，了解数字式温度传感器DS18B20的工作原理及其控制方法； 2、通过温度报警控制系统的设计，掌握单片机AT89C51的结构原理及其控制指令的应用，熟练应用AT89C51完成一个系统的控制； 3、通过温度报警控制系统的设计，使学生了解一个控制系统设计的基本步骤，程序设计的基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力，通过课程设计，还可以使学生树立正确的世界观，培养实事求是、严肃认真、具有高度责任感的工作作风； 4、学习完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试的过程。 2．课程设计的主要内容和任务分析 任务：以单片机AT89C51作为核心,基于数字式温度传感器DS18B20的功能，设计一个具有LED显示功能、按键功能、温度检测功能及控制操作功能的控制系统。 内容：设计基于DS18B20的数字式烤箱温度控制系统，控制电路主要包括，led显示电路、按键电路、温度检测电路及控制电路。控制程序主要包括主程序、读出温度子程序、按键子程序、显示子程序、控制子程序等。要求能检测、显示烤箱温度，并控制烤箱温度在一可设定区域。 3．控制系统的总体要求： 1．对烤箱温度进行检测及控制。温度显示范围：0゜C~+99゜C，精度误差在 温度报警器 一、摘要:本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器的设计与制作，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，由温度控制开关和报警器两部分组成，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为0～100oＣ。当温度达到预定值时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。 二、绪论： 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。利用热敏电阻器和音乐集成电路制作一个温度报警器，也可以演示自动控制电路的工作原理。电路的触发端接在热敏电阻器和微调电阻器的中间，当环境温度升高时，热敏电阻器的阻值减小，电路的触发端电压升高，触发音乐集成电路工作。调节微调电阻器的阻值，可以改变电路报警时的温度。 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，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。因此传感器在此温度报警器的制作中起了重要的作用。 三、温度报警器基本介绍 1、温度报警器的功能 现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，机房一一作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，造成巨大的损失和社会影响；敏探公司研发出机房超温报警系统，功能 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。DS18B20与AT89C52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：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、 单片机课程设计之温度控制及报警系 统的设计 题目单片机温度控制及报警系统的设计 一、设计目的 学习温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。温度控制部分，提出了用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示，利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。 课题设计的目的： 1.掌握用51单片机控制LCD显示字符的方法。 2.掌握用单片机进行显示系统开发的方法。 3.掌握单片机软件、硬件调试技术。 4.了解单线器件DS18B20的驱动方法。 5.了解LCD显示器的一般驱动原理 二、使用主要电子元件 1．单片机89C52 2. 温度传感器DS18B20 3. 显示器LCD1602 4. 排插 5.发光二极管 6.电容若干 7.电阻若干 8.按钮开关若干。 9.导线若干 10. 12MHZ晶振1个 三．系统设计思想及主要应用器件 3.1 系统设计的总体思想 根据单片机温度控制要实现的功能，设计了基于ATMEL公司的AT89C52芯片的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路。整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等.。温度控制部分用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示。 3.2系统硬件简介 硬件大致构成：核心控制器件AT89C52 ，温度传感器DS18B20，显示器1602A 报警控制LED。 3.2.1 硬件设计思想 本设计是以AT89C52为单片机作为控制核心，提出了一种基于DS18B20的单总线多点温度测控系统，多个温度传感节点经过单 单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称：温度报警器设计 专业班级：13计转本 学生姓名：张朝柱肖娜 学号：20130566140 20130566113 指导教师：高玉芹 设计时间：2016-11—2017-12 成绩： 信电工程学院 摘要 2009年6月14日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。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器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，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。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实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，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：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。 目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14) 微控制器应用及系统设计课程设计报告 南京理工大学 2010 年 5 月 目次 1 引言 (3) 2 系统总体设计 (3) 2.1 系统组成结构及工作原理 (3) 2.2 系统工作流程 (3) 2.3 系统核心器件选型 (4) 3 系统硬件设计 (4) 3.1 电源模块设计 (4) 3.2 LED显示模块设计 (4) 3.3 键盘输入模块设计 (5) 3.4 温度采集模块设计 (5) 3.5 报警模块设计 (6) 4 系统软件设计 (6) 4.1 系统软件总体结构及总流程图 (7) 4.2 LED显示模块程序设计 (9) 4.3 键盘输入模块程序设计 (9) 4.4 温度采集模块程序设计 (10) 4.5 报警模块程序设计 (10) 4.6 主模块程序设计 (10) 5 系统调试与结果分析 (10) 5.1 系统调试步骤 (10) 5.2 遇到的问题及解决方案 (12) 5.3 实验结果 (13) 6 结论与心得体会 (13) 参考文献 (13) 附录 (14) 1 引言 温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。 温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。 现在的生活中，所用到的电器，家具设备，包括工业产品等对温度的要求日益增高，灵敏的温度控制报警系统已成为日常生活中必不可少的产品。例如冰箱的温控系统，锅炉等等，无不都用到了这一功能部件。对于此，我们设计了基于MSP430F149单片机的温度控制报警系统，来模拟实现现实中的温度控制系统。此系统具有设计和布线简单，结构紧凑，体积小，重量轻，抗干扰能力强，性价比高，扩展方便，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。 2 系统总体设计 2.1系统组成结构及工作原理 该系统主要由5大模块组成，其中包括DS18B20温度传感器，MSP430F149微控制器，LED显示模块，4X4矩阵键盘输入模块，报警模块5大部分组成。由温度传感器负责数据采集，经微处理器转换后由LED显示模块输出，同时由键盘模块负责输入温度报警的上下限。当到达设定的温度限定值时就报警。 其组成框图如下所示： 2.2 系统工作流程 首先设定温度报警的上下限值，然后由温度传感器进行温度数据的采集，当微处理器检测到温度超过设定的范围值时就实行报警，提醒用户做相关操作。 温度报警器设计报告 一、设计任务与要求： （1）温度报警器方案设计 温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮） ①将被测温度（0～100℃）转换为电压值； ②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）； ③可采用箔电阻组成测量电桥； 二、设计过程： 1．设计思路 设计中首先利用基于热电偶效应的温度传感器LM35采集温度后，转变为相应的电压值，再经过运算放大器LM358，将待测电压值放大、输出，以便于检测、显示及控制。显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，控制电路是通过五个电压比较器与数字控制电路的组合来实现。报警电路以555振荡电路及扬声器等器件为基础构成组成。 2．方案设计 图1系统设计框图 如图1所示，系统由以下几部分构成： 温度测量电路、放大电路、电压比较电路、A/D转换电路、译码显示电路。 各部分电路的工作原理如下。 2.1对温度进行测量 首先通过温度传感器采集温度，将温度值转换为相应的电压值输出。 2.2温度控制 传感器的输出电压作为放大器输入信号，经同相运算放大电路进行放大后分别输出给多路电压比较器。 将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值v i与 V REF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字控制电路，调节系统温度。 本题对温度的限定较多，需采用四个电压比较器，配合数字控制电路，实现由输出电平的变化来控制数模转换电路。 。 3．单元电路设计 3.1温度传感器 LM35是电压输出型集成温度传感器，LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度。LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。 ?工作电压：直流4～30V； ?精度：0.5℃精度（在+25℃时）； ?比例因数：线性+10.0mV/℃； ?非线性值：±1/4℃； ?使用温度范围：-55～+150℃额定范围。 引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。 传感器电路采用核心部件是LM35，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，VD为1N4148。如图1。此电路适用于测温范围为-55～+150℃场合。LM35的线性度良好。 图2传感器电路原理图 温度控制报警器第一章：序论 1.1温控警报器的原理 1.2温控警报器的广泛运用 1.3温控警报器的主要功能介绍 第二章：主要元器件的介绍 2.1温度传感器的原理 2.2温度传感器的发展及运用 2.3单片机的选用及其功能介绍 2.3.1单片机引脚介绍 2.3.2单片机工作原理 2.4 DS18B20温度传感器的介绍 2.4.1引脚介绍 2.4.2DS19B20的内部结构 2.4.3DS18B20的工作原理 2.4.4DS18B20的测温原理 2.4.5DS18B20的ROM命令 2.5四位数码管工作原理 第三章：温控警报器系统硬件主要模块 3.1单片机的最小系统 3.2温度采集模块 3.3温度显示模块 3.4键盘输入控制模块 3.5输出报警模块 第四章：单片机程序设计 4.1温度采集程序 4.2温度显示程序 4.3键盘输入程序 4.4输出报警程序 总结 致谢 参考文献 附录A 总电路图 附录B 元器件清单 附录C 温控报警器总程序 第一章 1.1温控报警器的工作原理 本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度，然后将采集到的温度信息传送到单片机内，单片机通过处理，将信息输出到数码管上，使数码管显示当前温度传感器采集到的温度，我们通过外设键盘，可设置报警的温度范围，如果传感器采集到的温度高于设置的温度，或者低于设置的温度，单片机自动处理，输出一个警报信号，发出叫声并且红灯闪烁！ 1.2温控警报器的运用 温控警报器用于防火 在炎热的夏天或者是干燥的冬天，火灾都都是人们不可小视的灾难，因此预防火患可以提高人们生活的安全性，我们将温控报警器安置在恰当的位置，如果温度过高，温控报警器就自动报警，让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾，人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中，极大的减小了火灾的可能！ 温控警报器在电子产品上得运用 电子产品由于过于精密，很多电子产品只能工作于一定的温度条件下，如果环境温度高于或者是低于某个温度值，产品的性能就达不到最好，对于一些精密的测量，就会有很大的影响，反之，如果用温控警报器加以监控，就可以知道这些电子产品的工作是否正常，测量的值是否该加以修正，或者该去改变这些电子产品的工作环境！比如：温度通过影响电源中的电容和半导体元器件，进而影响到电源的性能：温度变化会引起输出电压变化，即通常讲的温飘。温度对AC/DC电源影响大是因为大部分AC/DC 电源都大量使用铝电解电容（如滤波电容、储能电容、启动电容），铝电解电容除了容量大、耐高压外无任何优点，若电脑电源使用质量差的铝电解电容，可能发生低温不启动、高温容易坏（铝电解电容中电解液干枯所致）。温度对DC/DC电源影响不大也是因为电容，DC/DC电源中不是使用铝电解而大多使用钽电容、瓷片电容等，当然他们的价格也不会是同一个档次。温度对电容的影响如下：一般情况下，电容的寿命随温度的升高而缩短，最明显的是电解电容器。一个极限工作温度为85℃的电解电容器，在温度为20℃的条件下工作时，一般可以保证180000小时的正常工作时间，而在极限温度 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。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。 毕业设计（论文）题目：室内温度控制报警器 大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文）任务书 发给学员 1．设计(论文)题目：室内温度控制报警器 2．学生完成设计(论文)期限：年月日至年月日3．设计(论文)课题要求：软件（protel 99）的简单介绍以及使用软件进行控制器的设计，220v交流供电。当设定温度值和实际温度值偏差超过最小偏差时，系统工作，每1％的偏差要求控制器开启1秒，对温度进行调节，系统开启时间为1－10秒，当系统开启时间到达后，系统必须关闭5秒钟才能进行下一次的控制动作。设定温度范围为：20—80摄氏度。可根据设定的温度通过该温度控制报警器的温度进行控制，使系统工作在设定的温度点，要求最小偏差〈2% ． 4．实验（上机、调研）部分要求内容：熟练利用PROTEL99SE设计程序，并对程序进行调试。实验结束后，要对实验成果进行总结，分析，尽可能提高程序的正确率与可行性。对实验的心得要多和辅导老师交流. 5.文献查阅要求： [1] 张志良.单片机原理与控制技术.北京: 机械工业出版社 2004.12 [2] 严慰敏.数据结构.北京:清华大学出版社2004.01 [3] 王闵.计算机组成原理.北京:电子工业出版社2002.10 [4] 方敏.操作系统教程.北京:电子科技出版社2003.02 [5] 刘坚.数据与计算机通信.北京:高等教育出版社2000.10 6．发出日期：年月日 7．学员完成日期：年月日 指导教师签名： 学生签名： 摘要 本设计采用直接数字控制（DDC）对加热炉进行控制，使其温度稳定在某一个值上。并且具有键盘输入温度给定值，LED数码管显示温度值和温度达到极限时提醒操作人员注意的功能。 温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。一. 对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方二.温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见正文图。其中数字控制器的功能由微型机算机实现。三. 温度控制系统结构图及总述图中由 4~20mA 变送器I ， A/D 转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。其中，变送器选用 XTR101 ，它将热电偶信号（温度信号）变为 4~20mA 电流输出，再由高精密电流 / 电压变换器 RCV420 将 4~20mA 电流信号变为 0~5V 标准电压信号，以供A/D 转换用。转换后的数字量与炉温的给定值数字化后进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差。炉温的设定值由键盘输入。由 MC51 构成的数字控制器按最小行运算，计算出所得。 关键词：PID控制器，A/D转换器，D/A转换器 中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学院：信息商务学院 专业：电子信息工程 题目：电子综合应用实践： 温度控制系统的设计 指导教师：张敏娟职称: 讲师 2013 年 1 月 6 日 中北大学 课程设计任务书 12/13 学年第一学期 学院：信息商务学院 专业： 学生姓名：学号： 课程设计题目：温度控制系统的设计 起迄日期：2013年1月7 日～2013年1月18日课程设计地点：无损楼201，510 指导教师：张敏娟 系主任：王明泉 下达任务书日期: 2013 年1月7 日 设计说明书应包括以下主要内容： （1）封面：课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间 （2）设计任务书 （3）目录 （4）设计方案简介 （5）设计条件及主要参数表 （6）设计主要参数计算 （7）设计结果 （8）设计评述,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会 （9）参考文献 前言 ?综合电子设计与实践是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。 ?它的开展是为了提高和增强学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由支路。 ?这次课题的设计任务要求是完成一个温度报警器的制作，并实现当温度高于30℃时发出双音报警，温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点，利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定，再结合数字电子技术的优点，充分利用单元电路的功能来实现报警，将模电、数电紧密结合，综合应用，不但对知识有了更进一步的掌握，也极大地提高了动手能力，并让学生对于实际电子产业有了初步的认识，对于以后的就业打下一定的基础。 目录 1.实验目的 (1) 2.设计要求 (1) 3.设计方案简介 (1) 4. 目录 第1章绪论 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 2.1系统框图 (2) 2.2系统结构与设计思路 (2) 第3 系统硬件设计 (3) 3.1 STC89C52模块 (3) 3.2数码管模块 (3) 3.3按键模块 (4) 3.4 DS18B20模块 (4) 3.5 报警模块 (5) 3.6 I/O分配表 (6) 第4章系统软件设计 (7) 4.1 软件设计思路 (7) 4.2 各程序流程图 (8) 第5章硬件调试 (10) 第6章总结 (12) 参考文献 (13) 附录 (14) 附1硬件原理图 (14) 附 2 源程序清单 (15) 附2.1 main.c清单 (15) 附2.2 18B20.c清单 (19) 附2.3 alarm.c清单 (20) 附2.4 delay.c清单 (21) 第1章绪论 1.1 系统设计要求 本课题以单片机和DS18B20为核心设计一个环境温度检测与报警系统，测温范围为—10~125℃，精度误差在0.1℃以内，LED数码管直读显示，可以由用户自己设定上限温度，如果环境温度超过实际温度或在5秒内温度变化超过5度则会发出声光报警。 1.2 系统设计的目的及意义 1.2.1课题设计的目的 ⑴掌握用51单片机控制LED数码管显示字符的方法。 ⑵掌握用单片机进行显示系统开发的方法。 ⑶掌握单片机软件、硬件调试技术。 ⑷了解单线器件DS18B20的驱动方法。 ⑸了解LED显示器的一般驱动方法。 1.2.2课题设计的意义 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数字单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。 在本次设计中，主要从功能组合，硬件模块，程序算法等几个方面探讨基于单片机的数字温度计的设计。 温度报警器的电子制作及研究 摘要:本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器的设计与制作，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，由温度控制开关和报警器两部分组成，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为0～100oＣ。当温度达到预定值时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。 关键词:热敏电阻温度报警器金属探头 The Electronic Manufacture And Research of the Heat Alarm Abstract：This thesis introduces the design and the manufacture of the heat alarm by using the thermistor as the sensitive unit, has expounded the concrete process and the method which this equipment carries on the design and the manufacture. This kind of heat alarm the structure is simple,which is composed by two parts, the temperature control switch and the alarm apparatus, it is feasibility and the application is widespread. When it works, the survey scope of the temperature is 0 ~ 100 oC. When the temperature achieves the predetermined value, using the thermistor characteristic to gather the voltage signal, actuates alarm device and sends out the alarm immediately, thus prevents the nonessential loss which brings by temperature increment . Keywords：Thermistor Temperature Alarm The metal pokes head in 目录 第一章设计背景及设计意义 (2) 第二章系统方案设计 (3) 第三章硬件 (5) 3.1 温度检测和变送器 (5) 3.2 温度控制电路 (6) 3.3 A/D转换电路 (7) 3.4 报警电路 (8) 3.5 看门狗电路 (8) 3.6 显示电路 (10) 3.7 电源电路 (12) 第四章软件设计 (14) 4.1软件实现方法 (14) 4.2总体程序流程图 (15) 4.3程序清单 (19) 第五章设计感想 (29) 第六章参考文献 (30) 第七章附录 (31) 7.1硬件清单 (31) 7.2硬件布线图 (31) 第一章设计背景及研究意义 机械制造行业中，用于金属热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制，随着科技进步和生产的发展，这类设备对温度的控制要求越来越高，除控温精度外，对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求，显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。随着微电子技术及电力电子技术的发展，采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态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，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 ， 电冰箱温度控制报警器 张佩炯 （陇东学院物理与电子工程学院，甘肃●庆阳745000） 摘要随着当今电子技术的飞速发展，电冰箱已成为人们日常生活中不可缺少的家电，人们对电冰箱温度控制要求也越来越高，随时都要监测温度并告知用户，本文阐述了如何实现电冰箱温度控制报警电路。 关键词温度传感器;MAX6502; MAX6504; 7805; HFC5212. 中图分类号TN-768 文献标识码 A ZHANG Pei-jiong (The long dong university physics and the electronics engineering college, Gansu Qingyang 745000) Abstract Fly technically to develop soon nowadays along with the electronics, the refrigerator has become people's daily life in the appliance of the indispensability, the people request to be more and more high also to the refrigerator temperature control, at any time all wanting to monitor the temperature and telling the customer, this text elaborated how to carry out the refrigerator temperature control to report to the police the electric circuit. Keywords The temperature spreads the feeling machine; MAX6502; MAX6504; 7805; HFC5212. 引言：温度“窗口”是指设备或机房内正常的工作温度范围，例如-5℃~+45℃，当低于-5℃时，即所谓的超限，本电路就是当温度超过上限或低于下限温度时会自动发出“嘟嘟，请注意！”的语言，用以告诫用户。 电冰箱温度控制报警器的电路原理 温度超限报警电路如图所示，它由上下温度检测电路、语言发声电路、音频功放电路和交流降压整流电路等组成。 温度上限监测器由温度开关集成电路MAX6502进行监测，它能将被测物体的温度转换为相应的电信号，当信号电压超过设定的阈值温度（例如55℃）时，温度开关内的电压比较器经比较、判决，由单稳态触发器输出----整形脉冲，并由推挽输出级输出一高电平控制信号，该信号经VD1下限温度监测器由MAX6504承担，当温度降至设定的温度下限值（例如-5℃）时，经MAX6504的温度/电压传感变换，阈值比较，整形 加至发声电后，由推挽输出端（TUNDER）5脚输出一个高电平控制信号，该信号经VD 2的触发端TG，使其触发发声。 路IC 3 IC3采用语言集成电路HFC5212，它内储有“嘟嘟，请注意！”的语言信一经触发即发出该语言信号，触发方式采用高电平，不保持触发方式，音频信号经C1、RP1加至音频功放IC4进行放大。 IC4采用优质高效的小功率双功放集成电路TDA2822，该集成具有电路简单,音质好，噪声低及使用电压范围宽（3V-12V）等优点，语言信号经它放大后，驱动扬声器B 发出“嘟嘟，请注意！”的告警语句，提请用户注意。 MAX6502、MAX6504的工作电压为3.3V-5.5V，HFC5212的工作电压为2.4V-5V，据 毕业设计论文 基于DS18B20的温度报警器设计 系电子信息工程系 专业电子信息工程技术姓名康志凌 班级电子信息122 学号1201043206 指导教师徐敏N 职称讲师 设计时间2014.10.08－2015.04.08 基于DS18B20的温度报警器设计 摘要 本设计以AT89C51单片机为核心，设计了一个温度测量报警系统，可以方便的实现温度采集和显示。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中的温度测量及报警。本设计由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器和LED显示器组成，可以直观的显示测量的温度。本设计运行过程中，如果外界温度低于-20℃或高于70℃，系统将出发蜂鸣器，产生报警声音，且对应的LED同步闪烁。 关键词：AT89C51，DS18B20，传感器，温度报警器 江苏信息职业技术学院毕业设计（论文） 目录 摘要 ................................................................................................................................................... I 目录 ................................................................................................................................................. II 第1章引言.. (1) 第2章方案设计 (2) 第3章 DS18B20简介 (3) 3.1 DS18B20性能指标 (3) 3.2 DS18B20的封装及内部结构 (4) 3.3 DS18B20工作原理及应用 (4) 3.4 控制器对DS18B20操作流程 (5) 第4章硬件电路设计 (7) 4.1 AT89C51 (8) 4.2 晶振电路 (9) 4.3 复位电路 (9) 4.4 报警电路 (10) 4.5 74LS245 (10) 4.6 显示电路 (11) 第5章软件设计 (12) 5.1 主程序模块 (12) 5.2 程序说明 (12) 第6章仿真结果 (21) 参考文献 (23) 致谢 (24) 温度监测报警系统 目录 毕业论文（设计）任务书.................................................................................................... - 1 - 摘要.................................................................................................................................... - 6 - 关键词.................................................................................................................................... - 7 - 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题研究的目的和意义 (1) 1.3 温度检测系统在国内外状况 (1) 第二章硬件系统的总体设计方案 (3) 2.1 总体设计方案 (3) 2.2 温度检测及参数 (3) 2.2.1 温度检测 (3) 2.2.2 温度参数 (4) 2.3 A/D转换模块 (4) 2.4 传感器 (5) 2.4.1传感器的简介 (5) 2.4.2 AD590性能特点与内部结构 (5) 2.5 温度显示电路 (8) 2.6 单片机简介 (9) 2.6.1 AT89C51特性 (9) 2.6.2 引脚图 (10) 2.6.3 管脚说明 (10) 2.6.4 复位键控制模块 (12) 2.7 报警电路 (12) 第三章软件设计 (13) 第四章系统的仿真与实现 (15) 4.1 概述 (15) 4.2 功能特点 (15) 4.3 电路功能仿真 (16) 单片机与接口技术课程设计 题目：温度检测报警器（使用热敏电阻）班级：10电信本 姓名：廖姝兰 学号：100802038 2013年1月3日 目录 一、设计要求 (3) 二、设计方案 (3) 1、方案与论证 (3) 2、系统原理图 (3) 三、硬件设计 (4) 1、单片机 (5) 2、温度采集电路 (6) 3、A/D转换电路 (7) 4、温度显示电路...................................................................... . (8) 四、软件设计 (9) 1、软件分析 (9) 2、软件设计的任务 (9) 3、主程序流程图 (10) 五、系统测试与分析 (10) 1、模块的功能调试 (10) 2、电脑仿真……………………………………………………………………10. 3、软件与硬件结合调试 (10) 六、设计总结 (11) 附录1：总原理图 (11) 附录2：C51程序 (12) 附录3：元件清单 (14) 参考文献 (15) 一、设计要求 基于A T89C51单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。本文介绍的温度报警器以STC89S52单片机为控制核心，再配合热敏电阻PT100温度检测电路、AD0801转换器、单刀双掷继电器、报警电路、复位电路、晶振电路以及2个LED 数码管来实现对环境温度的实时监测，并能在预设的温度范围内用LED显示，同时在超过预设范围时产生报警信号。本文分析了温度传感器的工作原理，系统硬件电路以及软件部分的设计。 二、设计方案 1、方案与论证 方案一：通过PT100热敏电阻对温度进行采，随着温度的变化，PT100的阻值也会随着变化，则通过自制的桥式测温电路的分压也会发生变化，由于变化的分压不是很大，所以采取UA741放大器将变化的电压进行放大，放大到AD0801模数转换器能够处理的范围之内。经模数转换后的温度信号传入到STC89S52单片机，再由单片机控制继电器、蜂鸣器和数码管来实现温度控制、报警、显示的功能。当温度在18度至70度之间时，系统正确显示温度，当温度超出这个范围时系统在显示温度的同时发出警报声。 方案二：主电路由NTC测温电阻，可调温度电位器，低频振荡器和音频振荡器四部分组成，工作原理如下：由电位器设定好温度值,当温度升高时，测温电阻NTC的电阻值降低，达到CD4011输入高电平阀值，导致低频振荡器工作，调制音频振荡器，通过三极管放大，由报警装置发出报警声。 方案三：电路由时基电路、电位器、电阻和热敏电阻RT组成温度检测触发电路。RT是一种负温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而逐渐减小。音响集成电路能产生4种模拟声，即警车声、消防车声、救护车声和机枪声。具体工作过程如下：温度未达到预定值时，无音频信号输出，扬声器无声。当温度升高到预定值时，发出响亮的警车声、消防车声、救护车声和机枪声。 通过对以上三种方案的各个方面的比较.如适用前景和市场经济效益分析来看,选择第一种方案比较合理。 2、系统原理图 见图2-1所示：温度报警控制系统
温度报警器
基于51单片机的温度警报器的设计
单片机课程设计之温度控制及报警系统的设计
单片机课程设计报告——温度报警器
(完整word版)基于MSP430的温度控制报警系统
温度报警器设计
温度控制报警器设计
基于51单片机的数字温度报警器
室内温度控制报警器
《温度报警器设计》任务书
环境温度控制系统
温度报警器论文
温度控制系统
电冰箱温度控制报警器
基于DS18B20的温度报警器设计
温度监测报警系统
温度检测报警器(使用热敏电阻)