温度检测及报警系统

目录

一、选题背景及研究意义

二、总体设计

2.1控制部分

2.2测量部分

2.3显示部分

2.4报警部分

三、硬件设计

四、软件设计

五、总结与展望

一、选题背景及研究意义

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，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。

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：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的；工业易燃品的存放。测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测以及节约能源等方面发挥了着重要作用。本实验设计实现了工业测温基本功能，同时，在设计实验过程中，运用到单片机、模电、数电、传感器和C++程序设计等知

识，这既能加强我们的理论知识与实践的结合，也能够提高我们应用交叉学科知识进行综合设计的能力。

二、总体设计总体设计框图：

控制

部分

报警部分

2.1控制部分

控制部分是采用单片机STC89C52

2.1.1 STC89C52 简介

STC89C52是一种带8K 字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电 压，高性能COMOS 的微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密 度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51指令集和输出管

脚相兼容。

单片机总控制电路如下图4— 1:

2.1.2 复位操作

复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的， 其电

路如图4-2 (a )所示。这佯，只要电源 Vcc 的上升时间不超过 1ms, 就可以实现自

动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。

按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复 位是通过使复位

端经电阻与 Vcc 电源接通而实现的，其电路如图

4-2 (b )所示；而按键脉冲复位则是利用 RC 微分电路产生的正脉

冲来实现的，

其电路如图4-2 (c )所示：

C1+

Vw V+ Gbin C1- Tlaut C2+ Rim

CZ Rlout V- Tlin T2ont T2in

R2out

11

T T 2 3 4 5 6 7 ■

- Orf e

- -11 - ■ -

■ - ■ ■

B

WHPPPPPP p P

RESET

RD WR

FSEN

17

INTI RXD

TXD_ ALSP

IIO U F I -

00010203040506 p p p p p p P

P

加

21222324252627

PPPPPPPP

12

T T

(a )上电复位 (b )按键电平复位

图4-2复位电路 上述电路图中的电阻、电容参数适用

于 位信号高电平持续时间大于 2个机器周期 本系统的复位电路采用图

4-2 (b )上电复位方式

2.1.3 STC89C52具体介绍如下：

① 主电源引脚(2根)

VCC(Pin40):电源输入，接+ 5V 电源 GND(Pin20):接地线 ② 外接晶振引脚(2根)

XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端 XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端 ③ 控制引脚(4根)

RST/VPP(Pin9):复位引脚，弓I 脚上出现

2个机器周期的高电

平将使单片机复位。

ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号 PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通，接低电平从外部 程序存储器读指

令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④ 可编程输入/输出引脚(32根)

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O 口，分别位 PO 、P1、 P2、P3 口，每个口有 8位(8根引脚)，共 32根。

PO D

~Pin32 ） : 8 位双向 I/O 口线，名称为P0.0 〜P0.7 P1 口（ Pin1 〜

，Pin8 ) : 8位准双向I/O 口线，名称为P1.0 〜P1.7 P2 口（ Pin21 〜Pin28 ) : 8位准双向 I/O 口线，名称为 P2.0 〜

P2.7

P3 口（ Pin10 〜Pin17 ) : 8位准双向 I/O 口线，名称为 P3.0 〜

P3.7

2.1.4 STC89C52主要功能，如下表所示

6MHz 晶振，能保证复 Woe

Ver

(c )按键脉冲复位

STC89C52主要功能

主要功能特性

兼容MCS51指令系统

8K 可反复擦写Flash ROM 32个双向I/O 口

256x8bit 内部 RAM 3个16位可编程定时/计数 器中

断

时钟频率0-24MHZ

2个串行中断 可编程UART 串行通道 2个外部中断源 共6个中断源

2个读写中断口线

3级加密位

低功耗空闲和掉电模式

软件设置睡眠和唤醒功能

2.2测量部分

测量部分我们采用美国

DALLAS 公司生产的 DS18B20温度传感

2.2.1 DS18B20 简介

DS18B20数字温度传感器，该产品采用美国 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。

2.2.2封装及接线说明：

DS18B20芯片封装结构：

特点：独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简

化了分布式温度传感应用

无需外部元件 可用数据总线供电，

电压

范围为3.0V 至5.5V 无需备用电源 测量温度范围为-55 ° C 至

+ 125 C 。华氏相当于是 -67 ° F 到257华氏度-10 ° C 至+85 ° C 范围内精度为士 0.5 °C

223 DS18B20控制方法

GND I/O UED

PR-35封装

Vcc NC NC