基于单片机温度报警器的设计

基于单片机温度报警器的设计

摘要：本次毕业课题设计是基于单片机温度报警器的设计。现在市场上有多种优良的温度传感器，经过各方面的考虑和分析，选择DALLAS 公司的智能化一线传感器DS18B20 作为核心温度传感器。因为它价格低廉、使用方便、接口简单、易于推广。控制器选用基于51内核的AT89 系列单片机，其价格便宜、功能齐全、易于扩展。在显示方面，采用普通的LED 即可满足该设计的要求，显示方式为动态扫描显示方式。报警装置采用三极管驱动蜂鸣器发声报警，此电路连接方便，简单耐用。

本文主题设计分为两个部分，第一部分为硬件设计部分，主要讲述了硬件各部分的接口和驱动电路，

电路主要分为四个部分：数据采集模块、显示模块、辅助电路、报警电路。第二部分为软件设计部分，这部分重点讲解各模块的功能的软件实现，用程序流程图简洁的表达了程序的思路和实现过程。同时介绍了所使用的软件开发平台——Uvision2.0 。经过测试发现，该设计完全可以胜任—55到125摄示度的温度测量，测量误差小，反应灵敏，显示方便，适合粮仓、家具城、酒店、智能化大厦等温度测量需求较大的场合关键字：DS18B20 ；单片机；测温报警；一线；目录

一绪论1

1.1温度测量的意义1

1.2温度传感器的原理及发展现状1 1.

2.1、温度传感器的发展过程 1 1.2.2、温度传感器的分类1

1.2.3、温度传感器的原理及发展 2 1.3本课题主要研究内容4

二硬件设计5

2.1 器件的选择5

2.2 芯片的结构和工作原理5

2.2.1、单片机AT89C52 5

2.2.2、温度传感器DS18B20 9

2.3硬件电路设计14

2.3.1、单片机基本配置电路14

2.3.2、单片机与传感器的接口电路15 2.3.3、显示电路16

2.3.4、报警电路20

2.3.5、整体电路图21

三软件设计22

3.1 软件开发的集成开发环境22

3.2 数据采集程序设计22

3. 3 显示模块程序设计23

3. 4 报警模块程序设计

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结论

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致谢

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参考文献

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第一章绪论

本文设计了一个基于智能化温度传感器的测温报警器，它具有不同于传统的测温器，具有快速、灵敏、误差小、智能化等优点。文章将通过硬件设计和软件设计两方面来介绍这个设计。

第一节温度测量的意义

温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，随着人们生活水平的不断提高，对生活质量的要求不断提升，自然会更加关注跟人身体健康紧密联系的温度；同时在工业生产过程中经常需要实时测量温度，尤其是在高危生产行业，如花炮生产、煤矿行业等。但依靠人工检测既浪费时间、物力、人力，又有一定的危险性，且测量的数据也不准确；在农业生产中也离不开温度的测量，各种农作物的生长都跟温度有直接的关系，掌握了温度的变化就可以更好的控制农作物的生长。因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

第二节温度传感器的原理及发展现状

温度的测量离不开各种传感工具，下面就谈一谈温度传感器的分类及发展现状。

一、温度传感器的发展过程

(1)传统的分立式温度传感器( 含敏感元件); 主要是能够进行非电量和电量之间转换。

(2)模拟集成温度传感器/控制器;

(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。

二、温度传感器的分类

传感器分类方法很多，常用的有2 种:一种是按被测的参数分，另一种是按变换原理来分。通常按被测

的参数来分类，可分为热工参数: 温度、比热、压力、流量、液位等; 机械量参数: 位移、力、加速度、重量等;物性参数:比重、浓度、算监度等;状态量参数:颜色、裂纹、磨损等。温度传感器属于热工参数。温度传感器按传感器于被测介质的接触方式可分为 2 大类:一类是接触式温度传感器，一类是非接触式

温度传感器，接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡，这时的示值即为被测对象的温度。这种测温方法精度比较高，并在一定程度上还可测量物体内部的温度分布，但对于运动的、热容量比较小的、或对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。

非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。此种测温方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测温度场的温度分布，但受环境的影响比较大。

三、温度传感器的原理及发展

（一）传统的分立式温度传感器—热电偶传感器热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精确度; 测量范围广，可从-50 ℃ -1600 ℃进行连续测量，特殊的热电偶如金铁-镍铬，最低可测到-269 ℃，钨-铼最高可达2800℃。

热电偶传感器主要按照热电效应来工作。将两种不同的导体A 和B 连接起来，组成一个闭合回路，即构成感温元件。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象即称为热电效应，也叫温差电效应。热电偶就是利用这一效应进行工作的。热电偶的一端是将A、B两种导体焊接在一起，称为工作端，置于温度为t 的被测介质中。另一

端称为参比端或自由端，放于温度为t0 的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生

其中，P为奇偶标志位，每个指令周期都由硬件置位或清除，表示累加器中值为1 的个数是奇数还是偶

数。若累加器值为1的个数是奇数，P置位（奇校验），否则P清除。PSW.1是保留位，不作使用。PSW.2

(OV)溢出标志位，运行运算指令时由硬件置位或清除，指示运算是否产生溢出。OV置位表示运算结