基于51单片机的温度报警器
基于51单片机的的温度报警器设计
1引言 (1)1.1 单片机的应用背景 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 功能简介 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 芯片器材 (3)3 硬件设计 (3)3.1 AT89C51 (3)3.1.1 AT98C51引脚图 (3)3.1.2 AT89C51结构特点 (5)3.2 温度获取 (5) (7)3.3 时钟电路 (8)3.4 温度显示电路 (8)3.5报警电路 (10) (10)4 程序设计 (10)4.1 程序流程图 (11)4.2 初始化子程序 (11)4.3 读子程序 (12)4.4 写子程序 (13)4.5 数据处理子程序 (13)4.6 显示子程序 (15)4.7报警子程序 (17)5 实验仿真 (18) (18)6 总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)1引言1.1 单片机的应用背景目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。
世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。
此次课设中用到的是ATMEL公司，下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。
ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。
ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。
在CMOS 器件生产领域中，ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。
这些技术用于单片机生产，使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势，ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。
单片机小项目——基于51单片机的温度报警器
单⽚机⼩项⽬——基于51单⽚机的温度报警器单⽚机⼩项⽬介绍项⽬功能介绍编程语⾔：C语⾔。
开发环境：keil。
主要功能：1602屏显⽰时间和温度，当温度超过预定值时蜂鸣器⼯作报警。
此项⽬只是作为单⽚机初学者的⼀个⼩测验。
硬件资源分配1602屏——P0，P2^7，P2^5，P2^6。
串⼝——P2^0，P2^1。
传感器——DS18B20 P3^7；DS1302 P3^4，P3^5，P3^6。
蜂鸣器——P1^6。
LCD1602屏配置在h⽂件中声明端⼝和函数：#ifndef __LCD1602_H_#define __LCD1602_H_#include<reg52.h>//重定义关键字#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint#define uint unsigned int#endif//定义端⼝#define LCD1602_DATAPINS P0sbit LCD1602_E=P2^7;sbit LCD1602_RW=P2^5;sbit LCD1602_RS=P2^6;//函数声明void Lcd1602_Delay1ms(uint c); //延时函数void LcdWriteCom(uchar com); //写⼊命令void LcdWriteData(uchar dat); //写⼊数据void LcdInit(); //LCD初始化⼦程序#endif在LCD1602.c⽂件中写⼊时序和命令等函数代码：#include "LCD1602.h"/***************************延时函数**************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差 0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/***************************底层函数**************************/void LcdWriteCom(uchar com) //写⼊命令{LCD1602_E = 0; //使能LCD1602_RS = 0; //选择发送命令LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = com; //放⼊命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdWriteData(uchar dat) //写⼊数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输⼊数据LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = dat; //写⼊数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdInit() //LCD初始化⼦程序{LcdWriteCom(0x38); //开显⽰LcdWriteCom(0x0c); //开显⽰不显⽰光标LcdWriteCom(0x06); //写⼀个指针加1LcdWriteCom(0x01); //清屏LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点}在main.c⽂件中运⽤：（这⾥先让显⽰屏显⽰⾃定义的内容，稍后再做更改）#include "reg52.h"#include "LCD1602.h"unsigned char Disp[]=" Pechin Science ";void main(){unsigned char i=0;LcdInit();for(i=0;i<16;i++){LcdWriteData(Disp[i]);}while(1){}}DS18B20温度传感器配置（并将其与LCD协同使⽤）在DS18B20.c⽂件中写⼊相关函数：1 #include "DS18B20.h"234/***************************延时函数**************************/5void Delay1ms(unsigned int y)6 {7 unsigned int x;8for( ; y>0; y--)9 {10for(x=110; x>0; x--);11 }12 }131415/***************************底层函数**************************/1617 unsigned char Ds18b20Init() //初始化函数18 {19 unsigned char i;20 DSPORT = 0; //将总线拉低480us~960us21 i = 70;22while(i--); //延时642us23 DSPORT = 1; //然后拉⾼总线，如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低25while(DSPORT) //等待DS18B20拉低总线26 {27 Delay1ms(1);28 i++;29if(i>5) //等待>5MS30 {31return0; //初始化失败32 }3334 }35return1; //初始化成功36 }373839void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat) //写⼊⼀个字节40 {41 unsigned int i, j;4243for(j=0; j<8; j++)44 {45 DSPORT = 0; //每写⼊⼀位数据之前先把总线拉低1us46 i++;47 DSPORT = dat & 0x01; //然后写⼊⼀个数据，从最低位开始48 i=6;49while(i--); //延时68us，持续时间最少60us50 DSPORT = 1; //然后释放总线，⾄少1us给总线恢复时间才能接着写⼊第⼆个数值51 dat >>= 1;52 }53 }545556 unsigned char Ds18b20ReadByte() //读取⼀个字节57 {58 unsigned char byte, bi;59 unsigned int i, j;60for(j=8; j>0; j--)61 {62 DSPORT = 0; //先将总线拉低1us63 i++;64 DSPORT = 1; //然后释放总线65 i++;66 i++; //延时6us等待数据稳定67 bi = DSPORT; //读取数据，从最低位开始读取68/*将byte左移⼀位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。
基于单片机的温度报警器设计
1、作品介绍：我个人设计的温度报警器是基于51单片机开发的一种能时时检测温度，并且报警的器件，它采用AT89S52单片机、DS18B20、1602液晶显示器等电学元器件，通过编写程序和一定的算法，最终实现的功能是：开机后单片机自动运行一套程序，使DS18B20检测室内的温度，并通过一定的算法对数据采样处理，计算出室内的温度，通过1602液晶显示器显示出来，当室温超过设定的值时，单片机驱动峰鸣发出声音！2、器件介绍：a、A T89S52单片机：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
b、DS18B20测温芯片：DS18B20数字温度传感器，采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。
单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
⏹（2 ）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20 的测量范围为-55 ℃~+ 125 ℃；在-10~+ 85°C 范围内，精度为±0.5°C 。
⏹（3 ）在使用中不需要任何外围元件。
⏹（4 ）持多点组网功能多个DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。
基于51单片机的温度报警系统设计
基于51单片机的温度报警系统设计温度报警系统是一种常见的安全监控系统，它可以监测环境温度，并在温度达到设定阈值时发出警报。
本文将介绍一个基于51单片机的温度报警系统的设计。
一、系统设计目标和功能本系统的设计目标是实时监测环境温度，并在温度达到预设阈值时发出警报。
具体功能包括：1.温度采集：通过温度传感器实时采集环境温度。
2.温度显示：将采集到的温度值通过数码管显示出来。
3.温度比较：将采集到的温度值与预设的阈值进行比较。
4.报警控制：当温度超过预设的阈值时，触发警报控制器。
5.报警指示：通过蜂鸣器或者LED灯等方式进行报警提示。
二、硬件设计本系统的硬件设计包括主控部分和外围部分。
1. 主控部分：使用51单片机作为主控芯片，通过AD转换器和温度传感器实现温度数据采集。
采用片内RAM和Flash存储器对数据进行处理和存储。
2.外围部分：包括数码管显示和报警指示。
使用数码管模块将温度值进行显示，使用LED灯或者蜂鸣器进行报警指示。
三、软件设计本系统的软件设计包括程序的编写和算法的设计。
1.程序编写：使用C语言编写单片机的程序。
程序主要包括温度采集、温度比较、报警控制和报警指示等功能。
2.算法设计：根据采集到的温度值与预设阈值进行比较，判断是否触发警报控制器。
同时，根据警报控制器的状态，控制报警指示的开关。
四、系统测试完成硬件和软件设计后，需要进行系统测试以验证系统的正确性和稳定性。
1.硬件测试：对硬件电路进行测试，包括电源、信号传输和外围器件等方面。
测试时需要注意电源的稳定性，信号的准确性和外围部件的工作状态。
2.软件测试：进行程序的运行测试，检查各功能是否正常运行。
特别关注温度采集和比较、报警控制和报警指示等功能。
五、系统性能分析对系统的性能进行分析，包括温度采集的准确性、报警控制的响应时间和报警指示的稳定性等方面。
1.温度采集准确性：主要受温度传感器的精度和ADC转换的准确性影响。
在设计中要选择合适的传感器和ADC。
基于51单片机的温度检测报警系统
基于51单片机的温度检测报警系统摘要本文介绍了一种基于51单片机的温度检测报警系统的设计方案。
该系统能够实时检测环境温度，并在温度超出设定范围时触发报警器进行报警，从而实现对环境温度的监测和控制。
本文将主要涉及系统的硬件设计、软件设计和实现过程。
系统硬件设计本系统所需的核心硬件有：51单片机、温度传感器DS18B20、LED指示器和蜂鸣器，其中51单片机作为系统的控制中心，主要负责对温度传感器进行采集并触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
系统硬件电路图如下：TODO: 插入电路图其中，温度传感器DS18B20通过单总线协议连接到51单片机的P1.0引脚。
P1.1引脚连接到LED指示器，P1.2引脚连接到蜂鸣器。
系统软件设计本系统的软件设计主要分为两部分：主程序和温度采集程序。
主程序包括了系统的初始化、温度检测、温度报警、LED指示器和蜂鸣器控制等模块。
温度采集程序则是通过调用DS18B20的寄存器读写命令从传感器读取温度。
具体实现过程如下：主程序TODO: 插入代码主程序包含以下模块：1.系统初始化：配置P1.0引脚为输入模式，P1.1和P1.2引脚为输出模式。
2.温度检测：调用温度采集程序获取当前温度值，并判断是否超出指定范围。
3.温度报警：如果温度超出指定范围，则触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
4.LED指示器控制：根据温度超出指定范围的状态，对LED指示器进行开关控制。
5.蜂鸣器控制：根据温度超出指定范围的状态，对蜂鸣器进行开关控制。
温度采集程序TODO: 插入代码温度采集程序包含以下功能：1.向DS18B20发送获取温度命令。
2.从DS18B20读取温度数值。
3.根据读取到的值计算温度并返回。
系统实现过程本系统的实现过程包括系统硬件的组装和系统软件的编写。
硬件组装过程主要是将51单片机、温度传感器、LED指示器和蜂鸣器进行连接。
软件编写过程则是根据系统设计方案，编写相应的主程序和温度采集程序，并将程序烧录进51单片机中。
基于51单片机的温度检测报警系统
目录温度检测报警系统 (1)摘要 (1)序言 (2)第一章整体设计原理 (3)第二章各模块简介及工作原理 (4)2.1 控制模块 (4)2.1.1 STC89C52简介 (4)2.1.2 STC89C52主要功能 (4)2.2 温度检测模块 (5)2.2.1 DS18B20简介 (5)2.2.2 DS18B20封装及接线说明： (5)2.2.3 DS18B20 主要特点 (6)2.2.4 DS18B20外围电路设计 (7)2.3 显示模块 (7)2.3.1 液晶显示器简介 (8)2.3.2 LCD1602引脚功能说明 (9)2.3.3 LCD1602的指令说明及时序 (9)2.4 报警模块 (11)第三章软件设计与说明 (12)3.1 系统总体软件设计 (12)3.2 温度检测模块软件设计 (12)3.3 显示模块软件设计 (13)第四章调试结果及其说明 (14)第五章心得体会 (15)参考文献 (16)温度检测报警系统摘要该系统引入一种基于51单片机的温度检测报警系统，该系统由主控模块、检测模块、显示模块以及报警模块组成，主控模块采用STC89C52单片机，其控制检测模块中的DS18B20温度传感器检测环境温度，并将检测到的温度传送给显示模块中的LCD1602显示屏显示，而且主控模块在温度超过温度上限值或低于温度下限值时，控制语音报警模块中的蜂鸣器报警。
四大模块协调工作，主要实现温度检测、温度显示以及报警的功能。
关键字：温度，显示，报警，STC89C52Temperature detection alarm systemABSTRACTThe system introduces a 51 microcontroller-based temperature detection alarm system, the system consists of a main control module, the detection module, the display module and alarm module, main control module using STC89C52 microcontroller, which controls the detection module DS18B20 temperature sensor detects the ambient temperature and the detected temperature is transmitted to the display module LCD1602 display, and control module limit or below temperature limits, control the voice alarm module buzzer alarm at the temperature exceeds the temperature. Coordination of four modules, the main temperature detection, temperature display and alarm function.Key words:Temperature, display, alarm, STC89C52序言随着科技的不断发展，日常生活中越来越多的采用高温高热的一些设备及装置，它在方便了人们生活的同时，也留下了安全隐患，因此做好高温预警工作是非常必要的。
基于51单片机数字温度报警器.
摘要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。
同时伴随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AT89C51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。
本次设计同时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。
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。
关键字温度传感器；单片机；报警；数码管显示目录1绪论 (1)1.1温度报警系统简介 (1)1.2课题背景与研究意义 (1)1.3 课题设计主要研究目的 (1)2系统整体方案设计 (2)2.1系统的基本方案 (2)2.2各模块方案选择 (2)2.2.1 单片机的选择 (2)2.2.2 温度传感器的选择 (2)2.2.3 显示模块的选择 (3)3系统的硬件设计与实现 (4)3.1系统硬件概述 (4)3.2电路模块 (4)3.2.1 单片机 (4)3.2.2复位电路模块 (5)3.2.3显示电路模块 (6)3.2.4传感器电路模块 (6)4.系统的软件设计 (9)4.1软件设计应用环境与设计语言 (9)4.2系统设计设计流程图 (9)5系统仿真设计 (10)5.1 Proteus 软件介绍 (10)5.2 Proteus 仿真图 (10)5.3 硬件调试 (11)5.4调试结果 (11)结论 (12)参考文献 (13)附录 (14)附录1 元件清单与仿真图 (14)附录2 源程序 (16)1绪论1.1温度报警系统简介温度报警系统广泛的用于工业农业等领域，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，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
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单片机温度报警器设计
目录一、摘要 (1)二、设计方案论证 (2)（一）系统主机选择 (2)（二）温度传感器选择 (2)（三）液晶选择 (2)（四）报警电路选择 (3)三、硬件电路设计 (3)（一）设计思路： (3)（二）总体设计方框图2-1： (3)（三）原理图 (4)（四）单片机最小系统设计 (5)（五）AT89C52单片机芯片引脚功能介绍...................................... 5、6 （六）测温电路设计 . (8)（七）显示电路设计 ...................................................... 9、10 （八）报警电路设计 (10)四、软件设计 ........................................................ - 10 -（一）主程序流程图 ..................................................... - 11 - （二）测温程序 ......................................................... - 11 - （三）报警程序 ......................................................... - 12 -五、系统仿真 ........................................................ - 12 -六、总结与体会...................................................... - 13 -参考文献................................................................................................... - 14 -附录Ⅰ原理图.. (16)一、摘要在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制。
基于51单片机温度控制系统报警器任务书
2、如果温度超过上限，温度过高打开制冷继电器，如果温度低于下限，温度过低打开制热继电器。
2、如果1分钟内，没有温度调节到上下限范围内，则蜂鸣器报警。
进度安排：
xxx年xx月—xxx年xx月
调研资料的准备和筛选
xxx年xx月—xxx年xx月
规划出程序思路及设计相关程序模块
xxx年xx月—xxx年xx月
完成相关程序模块和硬件调试
xxx年xx月—xxx年xx月
完成论文
完成设计的条件因素：
1) 自己购买的器件以及工具设备。
2) 学校图书馆提供的文献、书籍，方便ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生查阅。
课题名称
基于51单片机温度控制系统报警器任务书
课题来源
其他
课 题
类 型
理论研究
实体设计
指导教师
Xxx
职称
xxx
学生姓名
xxx
学 号
xxx
专 业
xxx
班级
xxx
设计要求：
本设计由STC89C52单片机电路+数字温度传感器DS18B20电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+继电器控制电路+LCD1602液晶显示电路+电源电路组成。
3) 相关老师和同学们的指导和帮助。
指导教师签名： 日期：xx年xx月xx日
任务书
基于51单片机温度报警器设计
基于51单片机温度报警器设计
以上
研究背景
随着电子技术的发展，温度报警器的应用已有很大的普及，它可以准确的检测温度，
并且控制环境温度，从而给生活带来很多实施便利性。
51单片机温度报警器的研究是一项极具挑战的任务，因为除了要考虑温度传感原理，还需要研究51单片机的软硬件结构。
本研究即以51单片机为主要研究环节，结合温度特性，设计一款简单实用的温度报警器。
研究方法
本研究使用51单片机，采用51系统软件编程，结合串口程序实现温度检测功能。
51
芯片单片机能够轻松实现温度采集、数据处理、报警控制功能，并且能够满足用户的一些
特定功能实现要求。
本研究还考虑了温度传感器、报警器等元件，并在实验过程中对报警
器进行了优化改进，保证数据测量和控制精度。
研究结果
通过实验，本研究设计出一款温度报警器，它采用51单片机，结合温度传感器和报
警器而成。
51单片机校准温度采集、数据处理计算，报警器可以根据用户自定义的告警值发出声光报警。
整个系统对温度的测量和报警控制能够达到用户的要求。
此外，该温度报
警器采用独立模块化设计，在现场控制时可以灵活配置参数，增加报警器的功能性。
通过本研究设计出一款51单片机温度报警器，能够准确地检测温度，当温度超出预
定值时，发出报警，实现环境温度的控制。
同时，本研究还研发出独立模块化的系统，可
以灵活的配置参数，显著提高其报警功能。
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。
基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告
《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院：电子信息与电气工程学院专业：班级：课程设计题目：基于单片机的数字温度报警器的设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)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 (12)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 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (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。
基于51单片机温度报警器的设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一：系统原理图 (29)附录二：程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展，在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。
可见传感器的发展是飞快的。
它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。
本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。
系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。
软件设计从设计思路、软件系统框图出发，先介绍整体的思路后，再逐一分析各模块程序算法的实现，最终编写出满足任务需求的程序。
最终通过DS18B20采集温度并显示出来，由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。
基本上满足了温度检测与报警的要求，具有超调量小，采样值与设定值基本一致，操作简单等优点。
本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。
基于51单片机的温度警报器的设计
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。
基于51单片机的数字温度报警器设计
基于51单片机的数字温度报警器摘要：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。
基于51单片机的温度报警器
基于51单片机的温度报警器摘要如今火灾频频发生，比方电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾；静电产生高温火灾；雷电等强电侵入导致高温火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能了。
因此本课程设计将利用单片机STC89S52设计了一种数字温度计，它由单片机、DS18B20传感器以及数码管等部件组成，本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。
当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。
这种温度报警器构造简单，可操作性强，应用广泛。
工作时，温度测量X围为5-38ºＣ。
当前环境温度假设超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号，从而防止带来的不必要的损失。
关键词：STC89C52；DS18B20；数码管ABSTRACTNow fire happen frequently, such as electrical wiring short circuit, overload, large contact resistance, high temperature fire; Electrostatic generation high temperature fire; And so on high voltage caused by lightning intruded into the lead to high temperature fire; The main electrical equipment such as puters, air conditioning is the tele room to work long hours, cause the equipment aging, the malfunction of the air conditioning not cooling; Electronic product heat faster, so the room belong to room temperature in a short time more than a normal temperature, causing the system to crash or to produce fire, when the temperature alarm system will play their functions.Therefore this course will use the microcontroller STC89S52 design a digital thermometer, it is posed of single chip, DS18B20 sensors and digital tube parts, this belongs to the multifunctional thermometer thermometer, strong function.When measuring temperature more than set the temperature of the upper and lower limit, start the buzzer and light alarm. This temperature alarm has simple structure, strong operability, wide application. At work, temperature measurement range is 5-38 DHS C. If the current environment temperature more than set high critical temperature, send out alarm signal by single-chip microputer, to prevent unnecessary loss.Key words: AT89C52D,S18B20,Digital tube目录第一章设计背景及要求- 1 -1.1设计意义- 1 -1.2设计要求- 2 -1.2.1根本功能- 2 -1.2.2扩展功能- 2 -1.3总体设计方案- 2 -1.3.1数字温度计设计方案论证- 2 -1.3.2单片机的选择- 3 -1.3.3温度传感器的选择- 4 -1.3.4显示模块选择- 8 -第二章系统硬件电路设计- 10 -2.1系统整体电路图- 11 -2.2单片机最小系统- 11 -2.3温度传感器系统- 12 -2.4报警电路设计- 14 -2.5显示电路设计- 15 -2.6电源电路设计- 15 -第三章. 系统软件设计- 16 -3.1主程序- 16 -3.2读出温度子程序- 17 -3.3温度转换命令子程序- 17 -3.4计算温度子程序- 18 -3.5键盘扫描流程图- 19 -第四章测试与结果分析- 20 -4.1仿真软件介绍- 21 -4.2仿真结果- 22 -4.2.1用Keil进展程序编译- 22 -4.2.2在Proteus中仿真- 22 -4.3创新设计- 25 -总结与致谢- 26 -参考文献- 28 -附录- 30 -附录一分组表- 30 -附录二程序代码- 31 -附录三实物图- 37 -第一章设计背景及要求1.1设计意义温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
基于51单片机的温度报警器设计分解
基于51单片机的温度报警器设计分解首先，对于硬件设计，我们需选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
根据实际需求进行选择。
这里我们以DS18B20数字温度传感器为例。
硬件设计中，需要将DS18B20传感器与51单片机连接。
具体的连接可以参考DS18B20的数据手册。
一般情况下，将DS18B20的数据引脚连接到单片机的I/O口。
同时，为了保证传输质量，还需要在传输线上加上4.7K的上拉电阻。
其次，需要设计电路。
这里我们可以采用51单片机控制电路。
具体的电路设计包括单片机控制、显示电路和报警电路。
单片机控制电路主要包括51单片机、晶振、复位电路等。
显示电路主要包括数码管或LCD屏幕等。
报警电路可以采用蜂鸣器或LED等。
这里采用51单片机作为控制器，通过读取DS18B20的温度值来实现对温度的监测。
如果温度超过设定阈值，那么蜂鸣器会响起或者LED灯会亮起。
接下来进行软件设计，主要包括程序编写和功能实现。
根据硬件设计的要求，来编写相应的程序，实现相应功能。
具体的流程大致如下：1.初始化单片机和DS18B20传感器；2.读取传感器的温度值；3.判断温度值是否超过设定阈值；4.如果温度超过设定阈值，则蜂鸣器响起或LED灯亮起；5.如果温度未超过设定阈值，则继续读取温度值；6.循环执行以上步骤。
在设计过程中，需要注意以下几点：1.硬件电路的连线要正确，确保各个元件能够正常工作；2.程序要根据实际情况进行调试，确保功能正常；3.温度阈值的设定要合理，保证报警的准确性。
总结来说，基于51单片机的温度报警器设计分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要涉及传感器的选择和电路设计，软件设计则包括程序编写和功能实现。
通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现对温度的监测和报警。
在设计过程中需要注意硬件的连接和程序的调试，保证整个系统的稳定性和准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8）多样封装形式，适应不同硬件系统；
9）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；
10）多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；
11）无须外部器件；
12）可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V；
13）零待机功耗；
DS18B20有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[6]。另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
3.总体设计框图
温度计电路设计总体设计方框图如图1.1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
图1.1总体设计方框图
1.3.2单片机的选择
1.方案一：选择Microchip公司的PIC系列单片机
作为世界上最为顶尖的单片机研发与生产企业，微芯公司设计的PIC系列单片机一度风靡全球，其优秀的性能和卓越的品质受到了许多人的青睐，其优点毋庸赘述。但是，高知名度的缺点也显而易见，价格昂贵，性价比不高是其软肋[3]。
（1）DS18B20的主要特征
1）全数字温度转换及输出；
2）最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度；
3）12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒；
4）可选择寄生工作方式；
5）检测温度范围为–55°C~+125°C；
6）内置EPROM，限温报警功能。用户可定义报警设置；
7）64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接；
1.2设计要求
1.2.1基本功能
1.基本温度范围0℃-99℃；
2.精度误差小于0.5℃；
3.数码直读显示。
1.2.2扩展功能
1.实现声光报警；
2.可以任意设定温度的上下限报警功能。
1.3总体设计方案
1.3.1数字温度计设计方案论证
1.方案一
由于本设计是测温电路，根据设计要求可以使用热敏电阻之类的感温器件利用其感温效应，然后将随被测温度变化的电压或电流采集过来，经过A/D转换后，将数据传输到单片机进行数据的处理，然后在显示电路上显示，这样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。
关键词：STC89C52；DS18B20；数码管
ABSTRACT
Now fire happen frequently, such as electrical wiring short circuit, overload, large contact resistance, high temperature fire; Electrostatic generation high temperature fire; And so on high voltage caused by lightning intruded into the lead to high temperature fire; The main electrical equipment such as computers, air conditioning is the telecom room to work long hours, cause the equipment aging, the malfunction of the air conditioning not cooling; Electronic product heat faster, so the room belong to room temperature in a short time more than a normal temperature, causing the system to crash or to produce fire, when the temperature alarm system will play their functions.
基于51单片机的温度报警器
摘要
如今火灾频频发生，比如电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾；静电产生高温火灾；雷电等强电侵入导致高温火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能了。
2.方案二：选择德州仪器的MSP430系列单片机
MSP430单片机是一个16位的、具有精简指令集的混合型单片机，它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段。但是，由于MSP430单片机系列价格较高，比较适合于较为复杂的应用系统[4]。
3.方案三：选择Atmel公司的STC89C52单片机。
图1.2 结构图图1.3 STC89C52实物图
基于以上三个方案的分析，我们选择STC89C52单片机。
1.3.3温度传感器的选择
1.DS18B20的介绍
温度传感器的种类众多，在高精度、高可靠性的场合时DALLAS（达拉斯）公司生产的DS18B20温度传感器很不错的。超小的体积，超低的硬件开消，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得DS18B20更受欢迎。
DS18B20芯片封装结构如图1.4。
图1.4 DS18B20芯片封装结构
DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图1.5所示。
图1.5 DS18B20内部结构框
DS18B20工作原理：DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解DS18B20的内部存储器资源。DS18B20共有三种形态的存储器资源。它们分别是：ROM只读存储器，用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROM。
因此本课程设计将利用单片机STC89S52设计了一种数字温度计，它由单片机、DS18B20传感器以及数码管等部件组成，本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为5-38ºＣ。当前环境温度若超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号，从而防止带来的不必要的损失。
2.方案二
在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，这是非常容易想到利用数字温度传感器，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，然后传输给单片机进行数据处理，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，电路设计比较简洁，软件设计也比较简单，故采用方案二。
EPROM非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EPROM，并在RAM都存在镜像，以方便用户操作[7]。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图1.6所示。低5位一直为１，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。
RAM数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EPROM的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为前8个字节的CRC码。
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，要为工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展[2]。
本次设计是用单片机对温度进行实时检测与控制，此次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，该设计控制器使用单片机STC89C52，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。
Key words:AT89C52D,S18B20,Digital tube