基于51单片机的温度报警系统.doc

电气与电子信息工程学院

智能电子产品设计与制作

设计题目：基于51的温度报警系统

专业班级：电子信息工程2008级（1）班

学号：

姓名：

指导教师：李玉平王海华

设计时间：2010/5/23～2011/6/10 设计地点：K2—高频实验室

课程设计任务书 (3)

七、考核方式与成绩评定办法 (4)

1、方案论证 (5)

1.1 设计要求 (5)

2硬件设计 (6)

2.1系统组成及工作原理 (6)

2.1.1 主控制器 (6)

2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (8)

2.3 主板电路 (8)

3、软件设计 (8)

4调试 (11)

4.1keil调试成功的截图 (11)

4.2 protues仿真图 (12)

5实物组装及调试 (13)

5.1实际遇到问题及解决方法 (13)

5.1.1长距离走线问题？ (13)

5.1.2数码管的位选以及段选确定方法？ (13)

5.1.3实际调试方法？ (13)

5.1.4数码管显示较暗解决方法？ (13)

6 心得体会 (13)

7参考文献 (14)

附录1：原件清单 (15)

附录2：程序清单 (16)

课程设计任务书

2010 ～2011 学年第 2 学期

学生姓名： 08电信本2 37名学生专业班级： 08电信本2 指导教师：工作部门：电信教研室

一、课题名称

智能电子产品设计与制作

二、设计目的

为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知

识解决实际问题的能力，开始为期两周的智能电子产品设计与制作课程设计。通过实训使学

生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。

三、设计内容

以51单片机为控制器，加上外围电路构成一控制系统，并以进行编程，要求能方便

的进行人机交换。

四、设计要求

1、设计以51单片机为控制器的硬件系统。

2、用LED或LCD进行显示该系统的基本功能参数，用键盘进行参数的输入。

4、编写程序。

5、对系统的进行综合和调试，使该同能稳定运行，实现其基本功能。

6、编写课程设计的总结

五、设计进度表

六、设计报告

课程设计报告的基本内容至少包括封面、正文、附录三部分。课程设计报告要求统一格

式，字体工整规范。

1、封面

封面包括“《智能电子产品设计与制作》课程设计报告”、班级、姓名、学号以及完成日期等。

2、正文

正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：

（1）课程设计题目；

（2）课程设计任务与要求；

（3）设计过程（包括设计方案、设计原理、创新点以及采用的新技术等）；

（4）方案的比较与论证；

（5）硬件电路设计，各个模块的设计与器件的选择；

（6）软件程序的设计与调试；

（7）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）；

3．附录

附录1：系统硬件元器件清单

附录2：系统的程序

七、考核方式与成绩评定办法

备注：成绩等级：优（90分～100分）、良（80分～89分）、中（70分～79分）、及格（60分～69分）、60分以下为不及格。

1、方案论证

1.1 设计要求

题目：基于51单片机的温度报警系统

功能：①在数码管上显示当前温度

②超过温度设定值，蜂鸣器自动报警

1.2 总体设计方案

1.2.1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。

1.2.2 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。

1.3方案二的总体设计框图

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AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位共阳极数码管以并口传送数据实现温度显示。

2硬件设计

2.1系统组成及工作原理

2.1.1 主控制器

单片机AT89S52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。

2.1.2 显示电路

显示部分采用三维共阳极数码管显示，温度显示范围为0~99.9摄氏度，从p0口输出段选信号，从P2.0~P2.2输出位选信号。

2.1.3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，其内部结构框图如图2所示。

图2 DS18B20内部结构框图

64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。

DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电