基于DSB18B20-AT24C02-PCF8591的单片机温度报警装置

基于DSB18B20-AT24C02-PCF8591的单片机温度报警装置
基于DSB18B20-AT24C02-PCF8591的单片机温度报警装置

基于STC89C52、DS18B20、LCD1602、AT24C02

温度警报器的单片机课程设计

院系:光电与通信工程学院

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摘要:

随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发,且温度

的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一。本文设计了一种基于STC89C52的温度检测及报警系统。该系统将多个单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对各个传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过蜂鸣器提示及报警信号,还提供时间显示,調时功能。并且能够存储到AT24C02中随时调出数据进行查看。本文中给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。经实验测试表明,该系统测量精度高、扩展方便,在大型仓库,工厂以及智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。

关键词:

STC89C52、AT24C02、LCD1602、DS18B20、数码管、蜂鸣器、报警系统

目录

一、系统的主要功能及工作流程

1.1各元器件

1.2控制部分

1.3测量部分

1.4存储部分

1.5显示部分

1.6报警部分

二、硬件设计:硬件电路原理(附原理图)

三、软件设计:软件设计流程(附流程图)

四、总结与心得体会

五、参考文献

六、附录

6.1系统总硬件电路原理图

6.2系统源程序代码

一、系统的主要功能及工作流程

1.1各元器件

表1 各个及其对其对应元器件

模块元器件模块元器件

单片机STC89C52 串行口下载

电路MAX232 DB9公头

时钟电路11.0592M晶

振0.1u电解电容

30p瓷片电容0.1u瓷片电容

复位电路10u瓷片电

容矩阵键盘电

按键

10K欧电阻1K欧电阻

按键

液晶显示LCD1602

数据存储AT24C02

温度传感器DS18B20 稳压电路直流电源插

蜂鸣器报警5V有源蜂鸣

0.1u瓷片电

100欧电阻10u瓷片电容

1.2控制部分

控制部分采用的是STC89C52

1.2.1 芯片STC89C52简介

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工

作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

1.2.2芯片STC89C52参数

1. 增强型8051单片机,6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051.[2]

2. 工作电压:5.5V~

3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机)

3.工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051 的0~80MHz,实际工作频率可达48MHz

4. 用户应用程序空间为8K字节

5. 片上集成512 字节RAM

6. 通用I/O 口(32 个),复位后为:P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉, P0 口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需加上拉电阻。

7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片

8. 具有EEPROM 功能

9. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2

10.外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒

11. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART

12. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级)

13. PDIP封装

1.3测量部分

测量部分采用的是DS18B20,是一款由美国DALLAS公司生产的温度传感器。

1.3.1温度传感器DS18B20简介

DS18B20数字温度传感器接线方便,封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。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。

1.3.2温度传感器DS18B20工作方式

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2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。

另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,他有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。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。

1.4存储部分

本次课程设计采用的数据存储模块是EEPROM ——AT24C02

1.4.1 AT24C02简介

AT24C02是美国Atmel公司的低功耗CMOS型E2PROM,内含256*8位存储空间,具有工作电压宽(2.5V~5.5V),擦写次数多(大于10000次),写入速度快(小于10ms),抗干扰能力强,数据不易丢失,体积小等特点。并且它是采用I2C总线式进行数据读写的串行操作,只占用很少的资源和I/O线。AT24C02有一个16字节页写缓冲器,该器件通过I2C总线接口进行操作,还有一个专门的写保护功能。

AT24C02支持I2C总线数据传送协议,I2C总线协议规定:任何将数据传送到总线的器件作为发送器,任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的,主器件和从器件都可以作为发送器或接收器,但由主器件控制传送数据发送或接收的模式。I2C总线协议定义如下:

1、只有在总线空闲时才允许启动数据传送。

2、在数据传送过程中,当时钟线为高电平时,数据线必须保持稳定状态,不允许有跳变,时钟线为高电平时,数据线的任何电平变化

将被看作总线的起始或停止信号。

1.4.2 AT24C02的工作原理

AT24C02起始/停止时序

如图所示,时钟线保持高电平期间,数据线电平从高到低的跳变作为I2C总线的起始信号。时钟线保持高电平期间,数据线电平从低到高的跳变作为I2C总线的停止信号。

主器件通过发送一个起始信号启动发送过程,然后发送它所要寻址的从器件的地址。8位从器件地址的高4位固定为1010(见表3-7),接下来的3位A2、A1、A0为器件的地址位,用来定义哪个器件以及器件的哪个部分被主器件访问。从器件8位地址的最低位作为读写控制位。1表示对从器件进行读操作,0表示对从器件进行写操作。

在主器件发送起始信号和从器件地址字节后,AT24C02监视总线并当其地址与发送的从地址相符时响应一个应答信号。通过SDA线AT24C02再根据读写控制位R/W的状态进行读或写操作。

AT24C02控制字

I2C总线数据传送时,每成功地传送一个字节数据后,接收器都必须产生一个应答信号(下图)。应答的器件在第9个时钟周期时将SDA线拉低,表示其已收到一个8位数据。AT24C02在接收到起始信号和从器件地址之后响应一个应答信号,如果器件已选择了写操作,则在每接收一个8位字节之后响应一个应答信号。

当AT24C02工作于读模式时,在发送一个8位数据后释放SDA 线并监视一个应答信号。一旦接收到应答信号,AT24C02继续发送数据,如主器件没有发送应答信号,器件停止传送数据且等待一个停止信号。

AT24C02的写模式有字节写和页写两种。本设计中选择字节写模式,其时序见图3-12。该模式下,主器件发送起始命令和从器件地址信息(R/W位置零)给从器件。在从器件产生应答信号后,主器件发送AT24C02的字节地址,主器件在收到从器件的另一个应答信号后,再发送数据到被寻址的存储单元。

AT24C02应答时序

AT24C02字节写时序

AT24C02再次应答,并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写。在内部擦写过程中AT24C02不再应答主器件的任何请求。对AT24C02读操作的初始化方式和写操作时一样,仅把R/W位置为1。有三种不同的读操作方式:立即地址读、选择读和连续读。

连续读操作可通过立即读或选择性读操作启动,在AT24C02发送完一个8位字节数据后,主器件产生一个应答信号来响应,告知AT24C02主器件要求更多的数据。对应每个主机产生的应答信号,AT24C02将发送一个8位数据字节;当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束此操作。

1.5显示部分

本次课程设计显示部分采用的是LCD1602

1.5.1 LCD1602简介

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行)注:为了表示的方便,后文皆以1表示高电平,0表示低电平。1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的

间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。

1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

1.5.2 LCD的工作方式

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如下所示:

序号指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *

3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S

4 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B

5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *

6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *

7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址

8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址

9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址

10 写数到CGRAM或DDRAM) 1 0 要写的数据内容

11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容

1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平)

指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2:光标复位,光标返回到地址00H。

指令3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低

电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效。

指令4:显示开关控制。 D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。

指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。

指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7:字符发生器RAM地址设置。指令8:DDRAM地址设置。

指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。

指令10:写数据。

指令11:读数据。

与HD44780相兼容的芯片时序表如下:

读状态输入 RS=L,R/W=H,E=H 输出 D0—D7=状态字

写指令输入 RS=L,R/W=L,D0—D7=指令码,E=高输出无脉冲

读数据输入 RS=H,R/W=H,E=H 输出 D0—D7=数据

写数据输入 RS=H,R/W=L,D0—D7=数据,E=高脉输出无

1.6报警部分

1.6.1 蜂鸣器的分类

蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

1、压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出 1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处

理后,再与黄铜片或不锈钢片粘在一

起。

2.电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡

器、电磁线圈、磁铁、

振动膜片及外壳等组成。接通电源后,

振荡器产生的音频信号电流通过电磁

线圈,使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。

本实验采用TMB12A05蜂鸣器,TMB12A05是有源电磁式蜂鸣器。

1.6.2工作流程

D18B20传感器采集到的温度用数字量传给单片机,在单片机内用程序控制温度的报警。当温度大于上限阈值或者低于下限阈值时,通

过蜂鸣器发出警报。当温度高于下限阈值但低于上限阈值时,不发生警报。

二、硬件设计:硬件电路原理(附原理图)

DS18B20与单片机之间用单总线传输;DS18B20的数据口与单片机的P3.7相连。

工作流程图

芯片STC89C52 DS18B20

AT24C02

阀值设定、时

间调节(按键)

LCD显示报警系统

三、软件设计:

系统软件程序基于Keil uvsion4开发平台,采用C51语言编写。本程序采用模块化程序方法,主要分为以下四个模块: ◆ LCD1602初始化显示模块 ◆ DS18B20数据采集模块 ◆ AT24C02数据存储模块

◆ 温度报警上下限设置、时间设置模块 程序流程图:

初始化LCD1602

调用DS18B20模块

主程序流程图

开始

调用报警模块

温度显示DS18B20是否响应?

主机发出开始信号

主机设置为输入模

N

Y

DS18B20数据采集流程图

等待480us

接收数据

拉低总线,延时

45us

释放总线

跳出

温度时间显示

进入设置模式(按键)

设置温度报警上下限

TH与TL

调用DS18B20模块

Temp>=TH||Temp<=TL?

N

Y

报警(LED亮,蜂鸣

器响)

温度显示

报警模块流程图

四、总结与心得体会

本次课程设计总得来说真的是受益匪浅,以前在学习理论知识的时候总是眼高手低,感觉老师讲的自己都懂了,也会写个小程序什么的有了小小的满足。可真当让自己去设计,自己去写程序的时候却又是另一番模样。刚拿到课题时,我就准备开始做,默默的告诉自己多

长时间做出来,可是并没有按照自己想象的那样做到。跟同学探讨一下,然后静下心来把整个课题所要完成的目标分析清楚,确定要用到哪些模块,然后一个模块一个模块的去写程序,当然这其中也免不了走了许多弯路。当自己解决一些问题后再回头看下原来自己所犯的错误真的好低级,自己的粗心跟大意浪费了很多时间,这些都可以避免的。各个模块之间的相互嵌用是最难调试的一部分,在此期间也闹出了许多笑话,不管过程再怎样艰难,我们只要一步一个脚印的去做就好了,这种事情急不来的。还有就是很多在课堂上听到的玄而又玄的一些知识,真正拿到实验室来上上手练习一下理解的可以快很多。感谢林峰老师的耐心答疑。

五、参考文献

[1]STC89C52

https://www.360docs.net/doc/032500336.html,/view/d91a61da50e2524de5187e00.html7

4hc573

[2]赵福图等编. 现代传感器集成电路.人民邮电出版社.2000.1

[3] https://www.360docs.net/doc/032500336.html,/info/7439.html 数码管

[4] 慧净电子免费资料 https://www.360docs.net/doc/032500336.html, 蜂鸣器的介绍

[5]徐敏编.单片机原理及应用.机械工业出版社.2012.8

六、附录

6.1系统总硬件电路原理图

6.2系统源程序代码

#include

#include

#include

#include

#define PCF8591 0x90 //PCF8591 地址

#define AT24C02 0xa0 // AT24C02 地址 sfr AUXR = 0x8E;

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit sda=P2^0; //I2C总线的使能端 sbit scl=P2^1;

sbit DQ = P3^7;

sbit K8=P1^5;

sbit K7=P1^7;

sbit K6=P1^6;

sbit K2=P1^2;

sbit K1=P1^1;

sbit K3=P1^3;

sbit beep=P1^5;

sbit LED=P1^4;

sbit RS=P2^6;

sbit RW=P2^5;

sbit EN=P2^7;//LCD的位定义

int M1,dz1=0,dz2=0;

unsigned long M2;

uint high,low;

uint tem1,tem2,tem3;

uint temp,temp1,temp2;

uint QWE;

uchar adc;

uchar num=0; //quan ju bian liang

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。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。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

基于51单片机的温度控制系统

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王*

毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统

摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在,温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备,和温度控制设备,如用于报警的温度自动报警系统,热处理的加热炉,用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等,这些都采用单片机技术,利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点,可以精确的控 制技术标准,提高了温控指标,也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出,智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据,7段数码管显示温度数据,按键设置温度上下限,当温度低于设定的下限时,点亮绿色发光二极管,当温度高于设定的上限时,点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图,并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词:单片机温度控制系统温度传感器

Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords:SCM Temperature control system Temperature sensors

基于51单片机的温度报警系统设计

宝鸡文理学院电子电气工程学院单片机实习设计报告 设计题目: 基于51单片机的温度报警系统设计 班级: 2013级自动化2班 姓名: 赵阳201395124062 李杰201395124063 江超201395124064 王珊201395124065 指导教师: 李军生张曦 2016年1月8日

基于51单片机的温度报警系统设计 摘要 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。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中,温度是一个非常重要的过程变量。例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。然而,用常规的监控方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点,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。因此,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。现代社会是信息化的社会,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。 研究了基于STC-89C52RC单片机温度控制系统的原理和功能,温度测量单元由单总线数字温度传感器DS18B20构成。该系统可进行温度设定,时间显示和保存监测数据。如果温度超过任意设置的上限和下限值,系统将报警并可以和自动控制的实现,从而达到温度监测智能一定范围内。基于系统的原理,很容易使其他各种非线性控制系统,只要软件设计合理的改变。 关键字:STC-89C52RC单片机;温度;时间;DS18B20。

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。 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为A VR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员,该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低。另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃。 当今社会,人们在追求高质量的生活,所以生活中离不开单片机,根据国家权威统计显示,目前我国的单片机容量达3亿片,且每年以大约20%的速度增长,但在世界市场我国的占有率还不到1%。沿海地区尤其像电子产品高度发达的深圳大部分单片机应用更是广泛,这种发展趋势也不断向内地辐射,因此,学好单片机有很重要的意义。 2 总体设计方案 2.1 功能简介 8位LED数码管直接显示DS18B20所测量的温度,超出-50~110℃范围时喇叭报警,并且对应的发光二极管开始闪烁,在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管显示其温度,测量精度为0.5℃。 2.2 设计思路

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。 ?(5 )供电方式灵活DS18B20 可以通过内部寄生电路从数 据线上获取电源。因此,当数据线上的时序满足一定的要求时,可以不接外部电源,从而使系统结构更趋简单,可靠性更高。 ?(6 )测量参数可配置DS18B20 的测量分辨率可通过程序 设定9~12 位。 ?(7 )负压特性电源极性接反时,温度计不会因发热而 烧毁,但不能正常工作。 ?(8 )掉电保护功能DS18B20 内部含有EEPROM ,在系统 掉电以后,它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。 ?DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小 的封装方式,更宽的电压适用范围,适合于构建自己的经济的 测温系统,因此也就被设计者们所青睐。 DS18B20管脚排列:

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。 方案一: 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二: 方案二原理框图如图2所示。

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日 摘要: (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求: (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

5.1原理图 (15) 摘要: 在现代工业生产中,温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制,将DS18B20温度传感器实时温度转化,并通过1602液晶对温度实行实时显示,并通过加热片(PWM波,改变其占空比)加热与步进电机降温逐次逼近的方式,将温度保持在设定温度,通过按键调节温度报警区域,实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行,温度偏差可达0.1℃以内。 关键字:AT89C51单片机;温控;DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程,还是日常生活都起着非常重要的作用,过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费,同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响,极有可能造成严重的经济财产损失,给生活生产带来许多利的因素,基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点,因此市场前景好。

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 { 课程设计名称:温度报警器设计 专业班级: 13计转本 | 学生姓名:张朝柱肖娜 学号: 140 113 指导教师:高玉芹 设计时间: 2016-11—2017-12 成绩: 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器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,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。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实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,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,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统,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。 关键词:单片机AT89C51;DS18B20温度传感器;液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 温度报警器简介 (1) 温度报警器的背景与研究意义 (1) 温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 设计目标 (2) 系统的基本方案 (2) 系统方案选择 (2) 各模块方案选择 (3) 主要元器件介绍 (3) STC89C52的简介 (3) DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 系统硬件概述 (5) 主要单元电路的设计 (5) 键盘扫描模块电路的设计 (5) 单片机控制模块电路的设计 (5) 报警模块电路的设计 (6) LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) KEIL软件介绍 (8) 系统程序设计流程图 (8) 主程序软件设计 (8) 按键软件设计 (9) 密码设置软件设计 (9) 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) Proteus 软件介绍 (12) Proteus 仿真图 (12) 硬件调试 (13) 调试结果 (13) 6 结论 (14)

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

基于单片机的温度报警系统+proteus仿真

#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define delayNOP() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} sbit HI_LED=P2^3; //高温,低温白净闪烁LED sbit LO_LED=P2^6; sbit DQ=P3^3; //DS18B20数据线 sbit BEEP=P3^7; //报警 sbit RS=P2^0; sbit RW=P2^1; sbit EN=P2^2; sbit K1=P1^7; //正常显示温度,越界时报警 sbit K2=P1^4; //显示报警温度 sbit K3=P1^1; //查看ROM CODE uchar code RomCodeStr[]={"-- ROM CODE --"}; uchar RomCode[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //64位ROM CODE uchar code Temp_Disp_Title[] ={"Current Temp: "}; uchar Current_Temp_Display_Buffer[]={"TEMPE: "}; uchar code Temperature_Char[8]={0x0c,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00}; //温度示字符uchar code Alarm_Temp[]={"ALARM TEMP Hi Lo"}; uchar Alarm_HI_LO_STR[]={"Hi: Lo: "}; uchar temp_data[2]={0x00,0x00};

单片机温度报警器设计论文

单片机温度报警器设计论文

摘要 温度是一个十分重要的物理量,对他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。本温度报警器的设计与制作,阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。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-55oC到125 oC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,防止因温度升高而带来的不必要的损失。 现代社会是信息社会,随着安全化程度的日益提高,机房——作为现代化的枢纽,其安全工作已成为重中之重,机房内一旦发生故障,将导致整个系统瘫痪,造成巨大的损失很社会影响。 造成高温火灾有:电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾;静电产生高温或火灾;雷电等强电侵入导致高温或火灾;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。 本文介绍的是采用温度传感器DS18B20的温度报警器,自动测量当前环境温度,由单片机AT89C2051控制,并通过三位7段数码管显示,若当前环境温度超过此温度,系统发出报警。 关键词: 单片机温度报警器温度传感器发光二极管温度显示

Abstract Temperature is a very important physics, measurement and control of his have very important sense, with modern industrial and agricultural technology and the development of environment for people's life rise, people also urgently need detection and control the temperature. This temperature alarm design and production, it is expounded that the device for the design and production of specific processes and methods. This temperature alarm simple structure, the maneuverability is strong, wide application. Work, temperature measurement range for - 55 DHS C to 125 DHS environmental temperature if exceed the C the current set of microcomputer temperature critical temperature, issued a warning signal, caused by temperature to prevent unnecessary losses. The modern society is the information society, as secure degree of increasing, room - as modern hub, its work safety has become a top priority, the telecom room once breaks down, will cause the entire system paralyze, caused great damage very social influence. A: high temperature fire caused by electrical wiring short circuit, overload, contact resistance too high temperature or triggered fires; Electrostatic generation high temperature or fire; Lightning invasion as lead to high temperatures or fire &high; Most major is the telecom room computers, air-conditioners etc electrical equipment working for a long time, resulting in equipment aging, air conditioning, and cannot cooling fault; Therefore the telecom room belongs to electronic products fever faster, in a short time, room temperature beyond normal temperature, cause the system equipment or produce fire, then paralyzed temperature alarm system will play its function. This paper is to use temperature sensor DS18B20 temperature alarm, automatic measuring current environmental temperature by a single chip microcomputer AT89C2051 control, and through three seven segment digital pipe display, if the current environmental temperature over this temperature, system warning. Keywords: Microcontroller Temperature alarm Temperature sensor leds Temperature display

基于单片机的温度报警器解读

基于STC89C51的温度报警器设计 一.设计背景 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。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中,温度是一个非常重要的过程变量。例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。然而,用常规的监控方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点,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。因此,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。现代社会是信息化的社会,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。 二.设计功能介绍 此次要设计的是一个温度报警器,DS18B20采集温度数据送到单片机,单片机根据收到的数据判断是否超过报警界限,如果超过做出报警响应,报警界限可调。12864显示单片机收到的数据。 三.主要器件简介 MCS-51简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 89C51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: ·中央处理器: 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。 .数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。

基于单片机水温控制系统

基于单片机水温控制系统 摘要:随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计以保质、节能、安全和方便为基准设计了一套电热壶水温控制系统,能实现在40℃~90℃X围内设定控制温度,且95℃时高温报警,十进制数码管显示温度,在PC机上显示温度曲线等功能,并具有较快响应与较小的超调。整个系统核心为SPCE061A,前向通道包括传感器及信号放大电路,按键输入电路;后向通道包括三部分:LED显示电路,上位机通信电路以及控制加热器的继电器驱动电路。利用SPCE061A的8路10位精度的A/D转换器,完成对水温的实时采样与模数转换,通过数字滤波消除系统干扰,并对温度值进行PID运算处理,以调节加热功率大小。同时在下位机上通过数码管显示当前温度,通过USB接口传送信息至上位机,可以直接在PC端观察温度的变化曲线,并根据需要进行相应的数据分析和处理,由此完成对水温的采样和控制。通过验证取得了较满意的结果。

关键词:码分多址、walsh扩频、pn扩频、电路设计、程序设计、仿真 目录 1 引言1 1.1水温控制系统概述1 1.2本设计任务和主要内容2 2 基于单片机水温控制系统设计过程2 2.1水温控制系统总体框图2 2.2总体方案论证3 2.3 各部分电路方案论证4 2.4键盘及数字显示结合5 2.5温度设定和传送电路6 3硬件电路设计与计算6 3.1 温度采样和转换电路6 3.2 温度控制电路8 3.3 单片机控制部分9 3.4键盘及数字显示部分9 参考文献9

水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,其中以PID控制法最为常见。单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心,采用软件编程,实现用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。然而,单纯的PID算法无法适应不同的温度环境,在某个特定场合运行性能非常良好的温度控制器,到了新环境往往无法很好胜任,甚至使系统变得不稳定,需要重新改变PID 调节参数值以取得佳性能。 本文首先用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。

基于51单片机温度报警器设计

安徽商贸职业技术学院毕业论文设计 课题:基于51单片机温度报警器设计 系部: 学制:专业: 姓名:学号: 2013年10月20日

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)

基于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, 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, a and wide out alarm signal by single-chip microcomputer, 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基本功能 ................................................................................................................. - 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 - - 11 - 附录 ................................................................................................................................ - 30 -附录一分组表 .............................................................................................................. - 30 -附录二程序代码 .......................................................................................................... - 30 -附录三实物图 .............................................................................................................. - 36 -

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