电路设计与仿真

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论 文

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指导老师 孟洪兵

Protues 电路设计与仿真

内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统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。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。另外该方案显示部分采用数码管来显示温度。

关键词：AT89C51单片机，DAC0808 报警

Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature, for the normal operation of the equipment provided a condition, in the industry has certain practical value and broad application prospect. In addition the scheme shows part adopts digital tube to display temperature.

Keywords： AT89C51 ADC0808 Temperature detecting alarm

目录

正文 (1)

1绪论 (1)

2设计任务和要求 (1)

2.1设计任务 (1)

2.2 设计要求 (1)

3总体设计方案 (1)

3.1温度报警器硬件设计 (2)

3.2主控器模块 (2)

3.3 D/A转换模块 (4)

3.4数码管显示模块 (5)

4 系统设计 (6)

4.1主程序设计 (6)

4.2子程序流程图 (7)

4.3 仿真软件简介 (8)

5系统调试 (10)

5.1正常情况 (10)

5.2低于温度下限 (10)

5.3高于温度上限 (11)

结束语 (12)

参考文献 (13)

附件： (14)

附件一：仿真电路图 (14)

附件二：器件清单 (15)

附件三：程序 (16)

正文

1绪论

温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制又十分重要的意义。随着现代化工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们迫不及待需要检测与控制温度。温度控制电路杂工农业生产中有着广泛的应用。采用单片机来对他们进行监控不仅具有监控方便，简单灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因而，单片机对温度的监控问题是一个工业生产中经常会遇到的监控问题。现代社会是信息化社会，随着安全化程度的日益提高，而通过温度报警器及时报警，避免不必要的损失。

2设计任务和要求

2.1设计任务

基于AT89C51单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。

2.2 设计要求

（1）实时温度检测并显示其对应的值。

(2) 具有温度报警功能。

(3)可以设报警置温度上下限。

3总体设计方案

方案一：基于单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，在工业生产中此范围较小。程序编写复

杂。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。

方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，然后通过数码管显示其温度值。此方案设计简单，编程容易，并且增宽了测量温度范围。

本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过AD0808检测从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机，并且由其送去数码管显示。

3.1温度报警器硬件设计

本系统程序包括主程序、发送数据子程序、接收命令子程序等。主程序用于系统初始化，子程序调度等组成。用ADC0808作为温度调节器，当调节温度﹤60℃或﹥160℃时报警灯闪烁，且发出报警的声音。系统硬件组成框图如图1所示。

图1

3.2主控器模块

本系统控制器芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图2所示。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，是低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。如图3单片机电路连接图。AT89C51管脚介绍:

图2管脚图图3单片机电路连接图 VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。

RST：复位输入。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地