温度检测与报警系统
高速铁路桥梁温度监测与预警系统设计
高速铁路桥梁温度监测与预警系统设计随着高速铁路建设的不断推进，桥梁作为重要的交通枢纽之一，其安全性和可靠性变得越来越重要。
而桥梁的温度是影响其安全运行的重要因素之一。
因此，设计一套高效的桥梁温度监测与预警系统，对于确保高速铁路桥梁的安全运行具有重要意义。
一、桥梁温度监测系统功能及要求1. 实时采集温度数据：监测系统应具备实时采集桥梁温度数据的功能，通过温度传感器实时记录桥梁的温度变化，确保数据的准确性和及时性。
2. 数据传输与存储：监测系统应具备数据传输和存储功能，可以将采集到的桥梁温度数据传输给后台服务器，并对历史数据进行存储，以便后续数据分析和研究。
3. 温度数据分析与处理：监测系统应具备温度数据的分析和处理功能，通过对历史温度数据的分析，可以了解桥梁温度的变化规律，并对可能引发桥梁损害的温度异常进行预警。
4. 温度预警与报警系统：监测系统应具备温度预警与报警系统，当温度异常超出设定的阈值范围时，监测系统能够及时发出预警信号，提醒相关部门和工作人员采取相应的措施。
二、桥梁温度监测系统的设计方案1. 温度传感器的选择：根据实际需要，选择适合桥梁温度监测的传感器。
考虑到桥梁的复杂环境和温度变化范围较大的特点，宜选择能够较好地适应这些环境的传感器，如光纤传感器、电阻温度计等。
2. 数据传输与存储方案：选择合适的通信方式，将采集到的温度数据传输给后台服务器。
可以采用有线或无线通信技术，如以太网、无线传感网等。
同时，需要选择合适的数据库或存储设备，对温度数据进行存储和管理。
3. 温度数据分析与处理方案：选择合适的数据分析与处理方法，对采集到的温度数据进行分析。
可以采用数据挖掘、机器学习等技术，通过建立温度变化模型，检测温度异常，并对可能造成损害的异常进行预警。
4. 温度预警与报警系统方案：基于温度异常检测的结果，建立相应的预警与报警系统。
当温度异常超过设定的阈值范围时，系统能够及时发出声音、灯光等预警信号，并将预警信息传输给相关部门和责任人员，以便及时采取应对措施。
基于DS18B20_的温度测量报警系统
0 引言温度测量方法较多，根据温度传感器的使用方式，通常可以把温度测量方法分为接触式法测温法和非接触式法测温法。
热敏电阻是最常用的接触式测温法之一，其广泛应用于工农业生产中。
传统的热敏电阻传感器需要搭配测量电路和其他电路进行信号处理，导致其可靠性、准确度和精确度降低[1]。
针对上述问题，美国DALLAS公司新推出了一种新型数字温度传感器-DS18B20，它具有功耗低、抗干扰能力强等优点[2]。
该文介绍了一种以DS18B20数字传感器和AT89C51系列单片机为核心的环境温度测量报警系统，该系统不仅可以实时测量温度，而且还可以根据用户需要，当环境温度出现异常时进行报警提醒。
同时，测得的温度数据会实时显示在输出设备上，为用户提供实时温度。
其硬件部分主要包括时钟电源电路、数码管显示电路、温度测量报警电路以及独立开关按键电路，软件部分主要包括独立按键触发检测程序、温度异常判决程序。
该系统结构简单、成本较低且抗干扰能力极高，可以应用于农业种植温室室温监测等场景，帮助相关产业提高工作效率，降低建设和维护所需的成本。
1 理论及方案设计DS18B20模块是一款由美国DALLAS半导体公司设计的数字温度传感器，它具有成本低廉、传输高效以及电路简单的特点。
该模块工作电压范围宽（3.0 V~5.5 V），并且当电源反接时不会立即烧毁。
DS18B20模块具有4种工作模式，对应4种不同的分辨率和转换时间。
通过改变配置寄存器中的R1位和R0位（R0\R1是配置寄存器中的2个数位）可以对DS18B20模块的工作模式进行设置，不同模式的工作参数见表1。
表1 工作效率参考数据分辨率/位最高转换时间/ms R1R0 993.750010187.500111375.001012750.0011整个测温系统分为的4个板块（如图1所示），通过与AT89C51系列单片机进行交互，共同完成环境温度监测报警工作。
时钟和电源为整个系统提供工作环境，独立按键可以帮助用户设置温度的上、下限，DS18B20模块将测得的实时温度发送给单片机，单片机将数据输出至显示模块（反馈给用户）。
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Labview的温度检测报警系统
基于Labview的温度检测报警系统张小燕;樊利军【摘要】针对Ptl00电阻和温度的非线性关系在温度测量任务中存在的问题，在Labview平台上，假设其在一定温度范围内近似为线性关系，对温度进行循环采集，实现温度实时显示、越限报警及数据分析，并将测量结果与LM35．集成温度传感器测量结果相比较，结果表明：Ptl00电阻和温度的关系在一定温度范围内可近似为线性关系，且在温度精度要求不高的前提下，可以利用其线性进行温度测量。
%In the light of the problem in the really task of the nonlinear relationship between the resistance and temperature of the Ptl00, in the Labview platform, supposing the relation of which is approximately linear in a certain temperature range, the temperature is collected circularly, real -time displayed and alarmed, and the data is analyzed and compared with that of LM35. The results show that the relation of the resistance and temperature of Ptl00 is linear approximately in a certain range, and on the premise that the precision is not highly required, Ptl00 may be used to measure temperature with the hypothesis of the linear relationship.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(011)001【总页数】4页(P47-50)【关键词】虚拟仪器;温度传感器;温度检测;温度报警【作者】张小燕;樊利军【作者单位】北京工业职业技术学院信息工程系,北京100042;北京工业职业技术学院信息工程系,北京100042【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言虚拟仪器(Virtual Instrument;VI)是计算机技术和传统仪器技术相结合的产物，是仪器仪表发展的一个重要方向。
温度、湿度实时监测与报警系统的设计与实现
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方式还有一个弊端 — 共应１ｉ）有很大的局限性，二 １ ，ｒ １ ） ｔ 〕作人员不可能直接测！地‘电缆 Ａ ｈ 的表面温度； 去提取存有炸药、 炮等危险箭仓库温湿度数据的工作人员还要 鞭 ： 承担一定
关键词 单总线；单片机； Ｒ 校验； ｅ ｈ ＣＣ Ｄｌｉ ｐ ；通信协议
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ
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室内温度报警控制系统设计
室内温度报警控制系统设计
一、系统简介
1、本温度报警控制系统是一个程序控制的系统，用于对室内温度的
监测和报警。
它可以监测室内温度是否超出指定的范围，并及时发出报警
信息。
2、系统由控制模块、计算机模块和显示模块组成。
它主要目标是检
测室内温度并向用户发出报警信号，以确保人们在安全、正常的温度范围
内适应并且满足室内环境的调节需求。
二、系统流程
1、控制模块采用微控制器，接收到检测到的室内温度信号后，将其
发送给计算机模块。
2、计算机模块以及存储程序，将收到的温度信号进行处理，并将得
出的结果与设定的温度范围进行比较，以确定室内是否超出设定范围。
3、如果室内温度超出设定的范围，计算机模块将发出报警信号，并
通过显示模块将报警信号发送给用户，以及报警声音或者警报灯以提醒用户。
4、显示模块用以显示正常室内温度及设定的温度范围；而当室内温
度超出设定的范围时，显示模块将显示报警信号及相关信息。
三、系统硬件
1、控制模块:采用微控制器，负责接收室内温度信号及发出报警信号。
2、计算机模块:采用上位机，具有程序存储及运行功能；能够存储及运行室内温度。
机房温度监测及报警系统的开发与应用
星塑星垂
电 仁 恩 安 垒 专
递 给 温 度 监 测 报 警 眼 务 器 ， 由 温 度
监 测 报 警 服 务 器 将 数 据 写 入 数 据 库 ， 供 查 询 分 析 。 如 果 下 位 机 发 生
机房温度数据采集与传输 ／ ＼网络 ＼
电力集团核心机房
故 障 没 有 将 温 度 数 据 传 递 给 上 位 机 ， 或 者 传 递 的 数 据 不 正 确 ， 则 上
警 的数据 处理 及报警 程序 。 工 作 过 程 如 下 ：数 据 接 收 处 理 及 报 警 程 序 对 各 机 房 上 位 机 发 来 的 数 据进 行解码 处理 ，然后将温度数 据 、
机 房 地 址 、 接 收 时 间 等 信 息 保 存在 数
后 上 传 的 上 位 机 、 存 储 各 机 房 上 位 机 传 来 温 度 数 据 并 进 行 处 理 显 示 的 中 心 服 务 器 以 及 ＧＳ 短 信 猫 。 Ｍ 系 统 的工 作 过 程 如 下 ：下 位 机
通 过 温 度 传 感 器 测 量 机 房 温 度 ，然
２ 系统实现
温 度 数 据 、 机 房 地 址 、 接 收 时 间 等
由 温 度 传 感 器 、 微 控 制器 、与 上 位 机 的 通 信 接 口 （ Ｂ接 口或 ＲＳ ３ 串 ＵＳ 一２ ２ 行接 口 ）、 电源等 ４ 分 组成 。由于 部 近 ２ 部 分 较 新 的 ＰＣ机 已 经 取 消 了 年
位 机 不 会 将 数 据 上 传 给 温 度 监 测 报
温度监测报警服 务器
警 服 务 器 ， 这 样 系 统 管 理 人 员就 会
机房温度数据采集 与传输 油 田热电厂机房
串 行通 信
单片机温度测量与报警系统报告(广州大学)
广州大学机械设计制造及其自动化特色专业单片机温度测量与报警系统报告专业班级: 机械113 班组员及分工单片机温度测量与报警系统一、前言随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温度的要求也越来越高。
传统的温度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。
而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。
它的工作步骤如下：人工设置安全温度，系统的温度传感器感应环境温度，然后单片机判断感应到的温度是否超过安全温度。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特特点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
二、课题设计目的1.巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
2.培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试和对电路的焊接的动手能力。
3.通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
三、功能设计本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。
利用数字温度传感器DS18B20,此传感器通过读取被测试温度值，进行转换。
包括传感器数据采集电路、温度显示电路、上限报警调整电路，电动机变速转动电路，单片机主板电路等电路组成。
(1)主要工作：1.温度调试基本范围0℃—100℃。
2.精度误差小于1℃。
3.LED数码管显示。
4.可以设定温度安全报警功能。
5.电机可以通过不同转速以抽风形式降低室内温度。
6.实现报警提示。
(2)主要功能：1、室温调节、火灾预防当工厂内机器发热的温度达到安全温度时，温度传感器检测到温度后，会通过蜂鸣器的响声把信息传达给工作人员，同时电动机根据温度值的不同而进行不同转速的抽风散热，从而可以防止火灾的发生。
环境温度测量与报警系统
环境温度测量与报警系统随着环境问题的日益突出，环境监测器设备也得到了广泛的应用。
环境温度测量与报警系统就是其中的一种，它主要用于检测和监测环境温度，并在温度超过一定值时发出报警信号。
本文将深入探讨环境温度测量与报警系统的原理、应用范围和未来发展趋势。
一、环境温度测量与报警系统的原理环境温度测量与报警系统是一种以现场温度值为基础的报警系统，可以精确地测量环境温度，并及时发出报警信号。
其工作原理主要分为两个步骤：测量和报警。
测量：环境温度测量与报警系统采用的是温度传感器，温度传感器通过测量环境中的温度值来读取当前的温度。
温度传感器可以是电阻式温度传感器（RTD）、半导体温度传感器（如热电偶）或红外线温度传感器等。
这些传感器可以输出数字信号或模拟信号，便于系统处理。
报警：当环境温度超过预定阈值时，环境温度测量与报警系统就会发出报警信号。
报警信号可以通过声音、光线或文本等方式提示操作人员或系统。
二、环境温度测量与报警系统的应用范围环境温度测量与报警系统广泛应用于各个领域，如医疗、科学实验、化学和食品加工等。
具体应用如下：1. 医疗：医院中的手术室、病房和药品储存区域等场所需要精确地控制温度。
环境温度测量与报警系统可以保证这些区域的温度在特定的范围内。
2. 科学实验：科研人员经常需要在特定的环境温度下进行实验，而环境温度测量与报警系统可以确保实验室内的温度在设定的范围内。
3. 化学加工：在化学加工过程中，环境温度测量与报警系统可以监测和控制加工区域的温度，以确保安全和质量。
4. 食品加工：在食品加工行业中，需要控制食品的温度，以保证食品的质量和安全。
环境温度测量与报警系统可以监测和控制食品加工区域的温度。
总的来说，环境温度测量与报警系统可以应用于任何需要控制、监测温度的场所。
三、环境温度测量与报警系统的未来发展趋势环境温度测量与报警系统的应用正在不断扩大，未来它将在更多领域中发挥重要作用。
近年来，随着物联网、云计算和人工智能等新技术的发展，环境温度测量与报警系统也在不断更新升级，未来发展趋势主要有以下几点：1. 多传感器系统：现在的环境温度测量与报警系统通常只有一个温度传感器，多传感器系统可以在同一个环境中同时测量多种温度。
温度自动报警器的原理
温度自动报警器的原理
温度自动报警器的原理是基于温度传感器和报警装置的配合工作。
温度传感器负责检测环境温度情况，当温度超过设定的阈值时，传感器会发出相应的信号。
接收到信号的报警装置会根据预设的规定产生声音或发光等警示效果。
温度传感器采用多种工作原理，如热敏电阻、热电偶、红外测温等。
其中，热敏电阻是一种常用的温度传感器，其电阻值随温度的变化而变化。
当环境温度超过设定值时，温度传感器内部电阻值发生变化，通过电路连接将信号传递给报警装置。
报警装置可以是声音报警器、闪光灯或触发其他安全装置。
声音报警器通过发出高频声音来引起人们的注意，闪光灯则通过强烈的闪烁来起到警示作用。
有些温度自动报警器还可以通过无线通信系统将报警信息传输给监控中心或相关人员，以便及时采取措施。
整个温度自动报警器系统会根据用户的需求进行设定。
用户可以根据具体应用场景，选择合适阈值和报警方式，以满足不同的安全需求。
温度自动报警器广泛应用于工业生产、实验室、仓储等环境，提供及时有效的温度监测和报警保护。
环境温度、光照检测报警系统设计
课程设计报告课程名称：单片机技术课程设计题目：环境温度、光照检测报警系统设计学生姓名：学号：二级学院：专业：电子信息科学与技术班级：指导教师姓名：起止时间：2018 年 9 月—— 2019 年 1 月报告评分：课程老师签名：环境温度、光照检测报警系统设计摘要：环境温度、光照检测报警系统是日常生活和工业应用非常广泛的工具，能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
此系统是基于STC89C52单片机设计的，包括DS18B20温度采集模块，光敏传感器，液晶显示屏，蜂鸣器，键盘扫描模块，PCF8591模数转换模块。
STC89C52作为控制核心，具有功耗低、价格低等优点。
温度检测报警模块采用单总线数据传输的DS18B20，改芯片具有精度高，测量范围广等特点。
光照值检测采用光敏传感器和PCF8591模数转换模块联合使用，实现将测得的模拟电压值转换为数字量信号。
显示模块采用OLED显示，对于显示数字、字母和汉字最为合适。
并对采集的数据进行分析处理和按键预设值比较，从而实现对环境中温度和光强的控制并对超标数据进行报警。
关键词：DS18B20；光敏传感器；PCF8591模数转换模块；OLED显示屏；STC89C52目录1 绪论 (1)1.1 课题的具体功能与要求 (1)1.2 课题研究的情况 (1)1.3 课题研究的意义 (1)1.4 本章小结 (1)2 方案论证 (1)2.1 总系统方案的选择 (2)2.2 各单元模块的比较 (2)2.2.1 温度传感器模块 (2)2.2.2 光照传感器模块选择 (2)2.2.3 AD转换模块选择 (2)2.3 本章小结 (2)3 硬件系统 (3)3.1 硬件系统的工作原理 (3)3.2 各单元模块的设计与原理 (3)3.2.1 51单片机最小系统 (3)3.2.2 按键模块设计 (4)3.2.3 显示模块设计 (4)3.2.4 温度的采集 (4)3.3 本章小结 (4)4 软件系统 (5)4.1 软件系统流程 (5)4.2 各单元的软件流程 (5)4.2.1 STC89C52主控单片机 (5)4.2.2 DS18B20模块 (5)4.2.3 PCF8591 (5)4.2.4 OLED模块 (5)4.3 本章小结 (5)5 系统调试 (6)5.1 硬件的检测 (6)5.2 单元模块的调试 (6)5.2.1 主控STC89C52的调试 (6)5.2.2 DS18B20模块 (6)5.2.3 PCF8591模块 (6)5.2.4 OLED模块 (6)5.2.5 系统运行调试 (6)5.3 本章小结 (6)6 总结与展望 (7)参考文献 (7)附录 (8)环境温度、光照检测报警系统设计本次的课程设计为环境温度和光照检测报警系统，该装置基于STC89C52 单片机，对温度传感器DS18B20 和光敏传感器采集的温度和光强信息进行相关处理，然后送到人机接口界面液晶显示模块OLED显示屏进行显示。
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。
高压氧舱气压及温度监测与报警系统设计
系统软件方案及设计
BMP085气压 及温度采集子程序
高压氧舱气压及温度 监测与报警系统程序 设计
声光报警 子程序
1602LCD 显示子程序
Company Logo
系统软件方案及设计
系 统 自 动 监 控 报 警 流 程 图 LCD显示程序流程图
系统软件方案及设计
报警参数设定程序流程图
系统软件方案及设计
LCD显示程序流程图
系统软件方案及设计
编 程 环 境
系统仿真与调试
高 压 氧 仓 气 压 及 温 度 监 测 和 报 警 系 统 仿 真 图
总结
（1）本课题所研究的基于AT89C52的高压氧舱气压及温度监测 与报警系统，是一个比较完整的监控系统，包括自动检测和自 动控制两个部分，涉及到检测技术、自动控制技术、单片机等。
硬件设计
温度、气压 读取模块
显示模块
此次毕业设计当中，我所选用的1602LCD 显示器的型号是16脚带背光的型号。字符 型液晶显示模块是一种专门用于显示字母 、数字、符号等点阵式LCD。
系统硬件方案及设计
AT89C52 最小系统
硬件方案 设计
BMP085 采集电路设计
MAX232 串口通信Fra bibliotek声光报警 电路设计
系统简介与方案论证
课题任务及技术要求 硬件方案
总体规划
软件方案
数据特点 主要器件简介
Company Logo
系统简介与方案论证
高 压 氧 仓 压 力 、 温 度 监 控 与 报 警 系 系 统 硬 件 方 案
系统简介与方案论证
高 压 氧 仓 压 力 、 温 度 监 控 与 报 警 系 系 统 软 件 方 案
课设报告—基于单片机的温度检测报警
课设报告—基于单片机的温度检测报警一、引言随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域得到了广泛应用。
本文将介绍一种基于单片机的温度检测报警系统。
该系统能够实时监测环境温度，并在温度超过设定阈值时发出报警信号，以保证环境的安全和稳定。
二、系统设计该系统主要由温度传感器、单片机、报警器和显示器等组成。
温度传感器负责实时采集环境温度数据，传输给单片机进行处理。
单片机根据设定的温度阈值，判断是否超过安全范围，并控制报警器发出声音或光信号。
同时，单片机还可以将温度数据显示在显示器上，方便用户实时了解环境温度情况。
三、硬件设计1. 温度传感器：选择合适的温度传感器进行温度采集。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器等，可根据具体需求选择适合的传感器。
2. 单片机：选择适合的单片机进行数据处理和控制。
常用的单片机有STC系列、AVR系列和PIC系列等，可根据个人熟悉程度和项目需求选择合适的单片机。
3. 报警器：选择适合的报警器进行声音或光信号发出。
常用的报警器有蜂鸣器和LED灯等，可根据项目需求选择合适的报警器。
4. 显示器：选择适合的显示器进行温度数据的显示。
常用的显示器有LCD液晶显示器和LED数码管等，可根据项目需求选择合适的显示器。
四、软件设计1. 温度采集：通过单片机的AD转换功能，将模拟温度信号转换为数字信号进行处理。
根据传感器的特性和转换公式，将采集到的数字信号转换为实际温度值。
2. 温度比较：将采集到的温度值与设定的阈值进行比较。
若温度超过阈值，则触发报警信号；若温度在安全范围内，则不进行任何操作。
3. 报警控制：当温度超过阈值时，单片机控制报警器发出声音或光信号，提醒用户温度异常。
4. 数据显示：单片机将采集到的温度数据显示在显示器上，方便用户实时了解环境温度情况。
五、系统应用该系统可以广泛应用于各个领域，如工业生产、农业温室、医疗设备等。
在工业生产中，可以用于监测机器设备的温度，及时发现异常情况并采取措施，保证生产安全和设备稳定性。
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器是一种用于监测温度变化并在超过设定阈值时发出警报的设备。
它的工作原理如下：
1. 传感器：温度自动报警器通常配备了一个温度传感器，可以实时地感知环境温度。
常用的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
2. 阈值设置：在设备中设定一个阈值温度，当环境温度超过该阈值时，报警器会触发警报。
阈值可以根据具体应用的需求和环境条件进行调整。
3. 温度检测：传感器会不断地测量环境温度，并将检测到的温度值传输到报警器的控制系统中。
4. 判断和比较：控制系统会将传感器检测到的温度值与预设的阈值进行比较。
如果环境温度超过了设定的阈值，控制系统会触发报警信号。
5. 警报触发：一旦控制系统判断到环境温度超过设定的阈值，报警器会立即发出警报信号。
这可以通过声音警报、光闪烁、发送警报信息到手机等方式来实现。
6. 停止警报：当环境温度恢复到正常范围内时，报警器会停止警报。
有些报警器还会自动记录超温事件，以供后续分析和追溯。
总结起来，温度自动报警器通过温度传感器实时检测环境温度，当温度超过预设的阈值时，触发报警器发出警报，以提醒用户及时采取措施应对高温情况，保护设备和人员安全。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟课程设计
基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1一、设计要求与方案论证1．1设计要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．2系统方案选择和论证〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．3电路最终方案确定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2．1系统设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2．1.1系统设计框图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 22．1.2系统硬件需求介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2．2系统硬件各模块作用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2．2.1单片机核心控制模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 42．2.2数字温度传感器模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42．2.3彩屏显示电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 52．2.4蜂鸣器电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 2．3系统电路图设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 2．3.1系统电路原理框图和原理图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7三、软件设计与分析3．1系统软件流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8 3．1.1DS18B20程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8四、系统测试4．1测试工具〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4．2软件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4．3硬件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 附录一：程序清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 附录二：PCB电路图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具，能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
温湿度检测报警系统
具 体的调试 电路如 图 ４所 示 。
ＡＩ Ｎ４ Ａ１ Ｎ３
ＷＩ Ｍ ＭＩ Ｓ ０
Ｓ Ｐ ＥＡＫＥ Ｒ
图 ６ 报警 电路
Ｍ ＯＳ Ｉ Ｓ ＣＲ
３ 软件 部分
本系 统从 下位机 中传输 的数据 是十 六进制 的数
图 ４ 调 试 电 路
据 ，在 上位机 上要进 行数据 的转 换 ，来直观 显示我
一
致 性方 面存 在差 异 ，它 因生产 的批 次有所 差异 ，
图 １ 系 统 总 体 方 框 图
亦 与温度 等因素 有较大 的相关 性 。 所 以 ，在 一些对 时 钟要求 较高 的场合 ，如 ：精 确 定时 ，ＲＳ ２ ３ ２通 信等 ，这些场 合 ，建议 使用外 部
的晶振线 路 ，如下 图 ３所示 。 ２ ． ３ 调试 电路
具体 的蜂鸣器 电路如 图 ６所示 。
ＭＣ Ｕ误进 入调试 模式 。一般 来说 ，Ｓ Ｔ Ｍ８ 所 有系列 的单片机 都是通 过 Ｓ ＷＩ Ｍ 接 口进 行仿真 与编程 的。 而Ｓ ＷＩ Ｍ 接 口只需要 ４根连 接线就够 了，所 以 设计 的时候非 常简便 ，只要 引 出单 片机 的 Ｓ ＷＩ Ｍ 接 口跟 Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ接 口，再连上供 电电路 ，即可 测试 出结
２ ． ４ 温湿 度信 号采集 电路 Ｓ ＨＴ １ ０的通信 接 口，在传感器 信号 的读取及 电 源 的损 耗方面 都做 了优 化 ，但 与 Ｐ Ｃ 口不 兼容 ，这 就要求 书 写程序 时严格 按照传 感器 的命令 格式 ，从
而确保 数据 的准 确读取 。
２ 电路 部 分
２ ． １ 复位 电路
为确 保微 机系 统 中 电路 稳定可 靠 工作 ，复位 电
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对超过界限的温度值进行发光报警。
2)发光管的物理构造
发光管，采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。
3)发光管的工作原理
当在发光二极管PN结上加正向电压时，PN结势垒降低，载流子的扩散运动大于漂移运动，致使P区的空穴注入到N区，N区的电子注入到P区，这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合，复合时产生的能量大部分以光的形式出现。
3)七段LED显示器技术参数
表2-4LED显示的技术参数
PCW
LF
Vr
Ir
If
p
对应变量
散射颜色
BT235
70
25
5
≥1.5
≤2.5
200
SEL-10
红
BT144
100
40
5
≥0.5
≤2.5
565
绿
BT134
100
40
5
≥0.5
≤2.5
585
蓝
主要参数:此时的驱动电流为25 mA。
4)七段LED显示器内部结构
③在-10—+85°C范围内的测温准确度为±0.5°C；
④ 通过编程可以实现9—12位的数字读数方式，可在至多750MS内将温度转换成12位数字，测温分辨率可达到0.0625°C；
⑤ 独特的单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线既可实现和微处理器的双向通讯。
图2-4DS18B20内部结构图
DS18B20的内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，非挥发的温度报警触发器TH和TL，配置寄存器。光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
R1
R0
分辨率
温度最大转换时间
0
0
9位
93.75ms
0
1
10位
187.5ms
1
0
11位
375ms
1
1
12位
750ms
根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0
X
X
X
写入位编码
写入内容
写入位 编码 0写入0
D0-D7 000-111 1写入1
图2-38255A的置位/控制字表
2、DS18B20温度传感器
1)DS18B20温度传感器的作用
利用温度传感器检测温度，并转换为数字量和设定的界限值比较。
2)DS18B20的功能特点
首先对8255初始化，将8255的C口清零，防止刚开始就报警，A口用于LED的段选，B口用于LED的位选。启动DS18B20开始温度检测，发出温度转换命令，通过8255的PC0按位传输到DS18B20，再把测量的温度值按位暂存在寄存器AX中，再将此温度值和设定的界限值通过LED显示器显示出来，同时比较二者的大小，若温度值超过界限值，则通过蜂鸣器和发光管进行报警。
图2-18255A的内部框图
图2-18255A的内部结构图
标识符
最小
最大
测试条件
输入低电平（VIL）
-0.5V
0.8V
输入高电平（VIH）
2.0V
5V
输出低电平（VOL）DB
0.45V
IOL=2.5mA
输出低电平（VOL）PER
0.45V
IOL=1.7mA
输出高电平（VOH）DB
2．4V
IOH=-400μA
该字节各位的意义如下：
TM R1 R0 1 1 1 1 1
低五位一直都是1 ，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）
分辨率设置表:
表2-3分辨率表
DS18B20的存储器：
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。
4)发光管的技术参数
发光管的压降一般为1.5—2.0 V，其工作电流一般取10—20 mA为宜。
5、七段LED显示器
1)七段LED显示器的作用
本次设计需要用到LED显示器显示预设的温度界限值以及测定的温度值。
2)七段LED显示器功能分析
七段LED显示器可以控制在哪几个数位上，哪几个发光二极管亮，从而显示数字。其工作原理：如果发光二极管共阳极，则输入为0时亮，为1时不亮，反之如果发光共阴极，则输入1时亮，0时不亮。发光二极管时一种外加电压超过额定电压时发生击穿，并因此能产生可发光的器件，数码显示器通常由多个发光二极管来组成七段或八段笔画显示器，当段组合发光时，便会显示某一个数码管或字符，七段代码的各位用作a—g和DP的输入
②将温度界限值在LED上显示出来；
③启动DS18B20，发出温度检测命令，将温度值在LED上显示出来；
④ 把测得的温度值和界限值相比较，若大于界限值，则进行声光报警。
二、硬件设计
1、可编程并行接口芯片8255A
1)8255A的作用
利用8255A将界限值和温度值通过LED显示出来，同时8255A的PC0与DS18B20相连，向其发出温度检测命令及接受温度数据，PC5和蜂鸣器及发光二极管相连，用于声光报警。
DS18B20可编程温度传感器有三个管脚。GND为接地线，DQ为数据输入输出接口，通过一个较弱的上拉电阻与CPU相连。VDD为电源接口，既可由数据线提供电源，又可由外部提供电源，范围3.0—5.5V。本系统中使用外部电源供电。
其主要特点为：
①用户可以自行设定报警上下限温度值；
②不需要外部组件，能测量-55—+125°C范围内的温度；
③若温度值越界则进行声（蜂鸣器）、光（ ）报警；
说明：界限值是自行设定的（40°C），其所对应的数字量为（0280H）。
1、解决问题的方法与思路
1)硬件部分
实验采用：
温度传感器DS18B20用于检测温度值，可编程并行接口芯片8255一片，七段LED显示器，发光二极管一只，蜂鸣器一个。
2)软件部分
①首先要对8255进行初始化设计，设置8255的工作方式并确定8255的端口地址；
合肥学院
计算机科学与技术系
微机原理与接口技术
课程设计报告
2008～2009学年第1学期
课程
微机原理与接口技术
课程设计名称
温度检测与报警系统
学生姓名
陈庆鹏
学号
0604032022
专业班级
网络工程2班
指导教师
张向东教授
2009年2月
一、题义与需求分析
①设计并开发能检测温度信号，并能产生报警信号的系统；
②能判断所检测的温度值是否越界；
2)8255A的功能分析及技术参数
8255A是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、Ｂ口和Ｃ口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。Ａ口有三种工作方式：即方式０、方式１和方式２，而Ｂ口只能工作在方式０或方式１下，而Ｃ口通常作为联络信号使用。8255A的工作只有当片选CS效时才能进行。而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。
3、蜂鸣器
1)蜂鸣器的作用
在本实验中，蜂鸣器用作声音报警。
2)蜂鸣器的功能
蜂鸣器是将电能转化成声能，并将声能辐射到空气中去的一种电声转换器件。
3)蜂鸣器的技术参数
图2-6蜂鸣器内部结构图
、失真、音质听感评价等。
本实验电压范围为0－5V。
4、发光二级管
表2-18255A的技术参数表
参数说明：
输入最低电压：min＝-0.5V，max＝0.8 V
输入最高电压：2.0 V
输出最低电压：0.45 V
输出最高电压：2.4 V
3)8255A的方式控制字
D7 D6 D5D4 D3 D2D1 D0
1
0
0
0
1
0
0
1
1:工作方式 A口方式0输出B口方式0输出
C口高4位输入C口低4位输入
3)DS18B20的测温原理和技术参数
DS18B20的测温原理：
图2-5DS18B20的测温原理图
DS18B20的测温原理如图所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。