温度报警器 课程设计
温度报警器的设计课程设计
淮海工学院课程设计报告书课程名称：传感器原理课程设计题目：热敏电阻温度报警器系（院）：测控技术与仪器系学期：2011-2012-1专业班级：测控091姓名：温度学号：报警器评语：成绩：签名：日期：目录第一章课题背景 (3)1.1 引言 (3)1.1.1 背景 (3)1.1.2 设计目的与意义 (3)1.2 技术指标 (3)1.3 主要工作 3第二章元件介绍 (4)1.热敏电阻2.继电器3.电压比较器第三章方案论述3.1 设计简介 (5)3.2 设计方案的图表 (6)第四章元器件清单及型号-----------------------------------------9 第五章设计总结------------------------------------------------10 第六章参考书目------------------------------------------------11热敏电阻温度报警器第一章课题背景1.1 引言1.1.1 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。
利用热敏电阻器制作一个温度报警器，可通过调节微调电位器的阻值，改变电压比较器正向输入端的参考电压，可以改变电路报警时的温度。
1.1.2 设计目的与意义本文通过采用热敏电阻作为敏感元件的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，由温度控制部件和报警器两部分组成，可操作性强，应用广泛。
工作时，温度测量范围为20℃～100℃。
当温度达到预定值30度时，利用热敏电阻的特性，采集电压信号，驱动报警装置，立刻发出报警信号，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。
单片机原理课程设计-温度报警器
单片机原理课程设计-温度报警器温度报警器是一种微处理器的智能控制系统，它利用单片机控制技术，通过温度传感器监测气温，可以实现对环境温度的定时监测和实时报警。
本次课程设计主要任务是利用单片机原理来设计一款可以实现温度监控和报警的智能温度报警器，主要由以下几部分组成：一、器件硬件组成该报警器主要由单片机、LCD1602液晶显示屏、时钟芯片、温度传感器、继电器、DIP 开关、按键、喇叭等等组成。
1.单片机：是温度报警器的核心控制芯片，用来将各种信号处理，具有自检、温度预设和报警等功能，并可将处理数据传送至显示屏，以完成报警功能。
2.LCD1602液晶显示屏：用来显示报警器各个参数，例如当前温度值以及报警值，可实时显示时间信息，并能让用户直观的设置报警值。
3.时钟芯片：用来存放和显示报警器的实时时间，并可以计算温度变化的频率，将报警器的实时时间更新至LCD1602液晶显示屏。
4.温度传感器：检测当前环境温度并将数据传送给单片机，用来和预设温度进行比较，并将高于或低于预设温度的数据发送给继电器，实现报警功能。
5.继电器：用来做接收和反馈报警信号的电子元件，结合单片机的控制信号，当温度违反规定条件时，继电器就会信号传输到报警器上，并会同时发出声音提醒。
6.DIP开关：用来设置及控制报警器报警值，可以设置开关蝶钮，用来切断电路连接，方便用户设置报警温度值。
7.按键：让用户能够操作舵机调节报警器报警值。
8.喇叭：当温度报警器触发报警时，它会发出响亮的声音，让用户知道事件发生时间，以便采取防护措施。
二、软件设计1.单片机程序：单片机程序包括温度检测，LCD显示程序，报警器报警程序等，这些代码将负责把传感器的数据发送给单片机，并完成相应的功能程序。
2.控制软件：控制软件将单片机参数、报警值、时钟数据等内容持久性保存在存储空间中，可以将温度数据记录到时钟中，实现温度统计、报表展示以及实时报警联动等功能。
本次课程设计所实现的温度报警器，不仅能够对室内环境温度进行实时监测，而且还能够通过设置报警值来实现报警提醒，让用户能够有效的防护环境温度的变化，为提升生活质量提供了方便。
温度报警器课程设计
温度报警器课程设计一、引言温度报警器是一种常见的电子产品，广泛应用于各种场所和环境中。
它能够通过感应温度的变化，发出警报信号，提醒人们及时采取相应的措施，以防止事故的发生。
本课程设计以温度报警器为研究对象，旨在通过设计与制作温度报警器的过程，培养学生们的创新能力与动手能力。
二、课程设计目标1.培养学生的实践操作能力，掌握电子电路的基础原理与制作方法。
2.促进学生的动手能力，提高他们的创新思维和问题解决能力。
3.激发学生对科技创新的兴趣，培养他们对电子技术的兴趣与热情。
三、课程设计内容1.前期准备：介绍温度报警器的原理和作用，引导学生理解温度对电子元器件的影响，以及温度保护的必要性。
2.理论学习：了解电子元器件的基本知识，如电阻、电容和线路连接等内容。
同时学习温度测量的原理和方法。
3.实验设计：根据设计要求，引导学生设计并制作温度报警器电路。
要求学生能够灵活运用已学到的知识，并充分发挥他们的想象力和创造力。
4.实验操作：让学生动手进行电路的实验搭建，并进行测试和调试。
同时，指导他们记录和分析实验数据，加深对电子原理和实验结果的理解。
5.实验总结：让学生撰写实验报告，总结和归纳实验过程中的问题和经验，分析实验结果的原因和意义。
通过讨论和分享，培养学生的团队合作和表达能力。
四、课程设计评价1.实验报告：对学生的实验报告进行评价，考察学生对实验原理和结果的理解程度，以及他们对问题解决和创新思维的能力。
2.实验成果：评估学生制作的温度报警器电路是否能够准确测量和报警，以及外观是否美观、整洁。
鼓励学生进行展示和交流，分享彼此的经验和感悟。
3.课堂表现：评价学生在实验过程中的课堂表现，包括是否积极参与、是否独立思考、是否能够合理使用电子元器件等。
五、课程设计总结通过本课程设计，学生能够在实践中学习和掌握电子基础知识，培养他们的创造力和实际操作能力。
在设计和制作温度报警器的过程中，他们不仅能够理解温度对电子元器件的影响，还能提高对科技创新的兴趣和热情。
模电课程设计温度报警器
模电课程设计温度报警器课程设计报告书温度报警器的设计学院电子与信息学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分起始日期目录一、选题背景 (1)二、方案论证(设计理念) (1)1、设计题目要求 (1)2、总体设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 设计方案 (1)2.3 方案论证与比较 (2)三、单元电路设计3．1 窗口比较器电路 (3)3．2 555多谐振荡器电路 (3)3．2 三极管基本开关电路 (4)四、整机电路4.1 整机电路图 (5)4.2 元件清单 (7)五、性能指标的测量与分析 (7)5.1电路测试 (7)5.1.1 测试使用的仪器 (7)5.1.2指标测试步骤、测量数据与分析 (7)5.1.3 故障分析及处理 (8)六、课程设计总结 (9)七、参考文献 (10)温度报警器的设计一、选题背景设计制作一个测温电路，能够根据环境温度的变化产生相应的反应。
若外界温度t1，测温装置感所应的温度t(t>t1)，加热到t2：若t1<t<t2，电路以指示灯闪亮，但扬声器不报警；< bdsfid="104" p=""></t<t2，电路以指示灯闪亮，但扬声器不报警；<>若tt2，电路指示灯熄灭，同时扬声器报警，警报声频率为1kHz。
二、方案论证(设计理念)1 设计题目要求本课题要求设计制作一个测温器，检测并显示环境温度的变化。
要实现的功能：假设常温为t1、经加热后的温度为t2，当测温装置感所应的温度t：t1<t<t2，电路以指示灯闪亮，闪烁频率为0.5hz，但扬声器不报警；tt2，电路指示灯熄灭，同时扬声器报警，警报声频率为1kHz。
</t<t2，电路以指示灯闪亮，闪烁频率为0.5hz，但扬声器不报警；t应解决的主要问题：为完成上述课题所要求的功能，重点在于：如何将不同区间的温度转化成我们所需要的电压或电流信息，进而通过这些信息实现不同温度区间的功能的实现；对扬声器和电路指示灯不同频率的控制。
2.4传感与控制---温度报警器教学设计浙教版(2019)高中信息技术必修2
修改后的电路图：
```
+5V
|
R1
|
|
|
Q1
|
GND
|
D1
|
SDA
|
SCL
|
DHT22
|
A0
|
A1
|
ADC
|
GND
```
修改后的程序：
```c
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2 // 连接DHT22的引脚
#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
- 学生可以研究温度传感器在现实生活中的其他应用，如家用电器、工业控制等。
- 学生可以尝试使用其他传感器，如湿度传感器、光照传感器等，与温度传感器结合，实现更全面的环境监测。
七、课堂小结，当堂检测
本节课我们学习了温度传感器的原理和应用，了解了如何使用微控制器编程实现温度报警器。在课堂活动中，同学们积极参与，展示了良好的团队合作精神和创新能力。
- 反馈作业情况：批改作业，提供反馈，指导学生改进。
学生活动：
- 完成作业：学生根据要求完善项目，巩固所学知识。
- 拓展学习：学生自主选择拓展资源，进行深入学习。
- 反思总结：学生回顾学习过程，总结经验，提出改进建议。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。
- 反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。
2. 讲解：讲解温度报警器的电路原理和编程方法；
3. 实践：学生分组进行温度报警器的制作和测试；
4. 总结：总结本节课的内容，布置课后作业。
单片机温度报警器课程设计报告
单片机温度报警器课程设计报告课程设计报告：单片机温度报警器一、设计背景温度是一个非常重要的物理量，在生活和工作中有广泛的应用。
当温度超过一定范围时，可能会对人体健康和设备运行产生危害。
因此，设计一个能够监测温度并能及时报警的装置对我们的生活和工作具有重要意义。
二、设计目标本设计的目标是通过单片机来实现一个基于温度的报警器。
当温度超过设定的阈值时，通过报警器发出警报，并能够显示实时的温度值。
三、设计硬件本设计所需的硬件主要包括：1.单片机：采用常用的单片机型号，如51系列单片机。
2.温度传感器：常用的温度传感器有LM35、DS18B20等，可以根据具体需求选择合适的温度传感器。
3.蜂鸣器：用来发出报警声音。
4.显示器：可以选择液晶显示器或数码管等来显示实时的温度值。
四、设计步骤1.初始化单片机和相关模块：通过编程初始化单片机和温度传感器，使其准备好接收温度数据。
2.读取温度值：通过单片机读取温度传感器输出的模拟信号，并进行相应的数字处理。
3.判断温度是否超过阈值：将读取到的温度值与设定的阈值进行比较，判断是否需要发出报警。
4.发出报警信号：当温度超过阈值时，通过蜂鸣器发出报警声音，提醒用户温度异常。
5.显示实时的温度值：将读取到的温度值通过显示器进行显示，使用户能够实时了解温度情况。
五、预期效果通过本设计，可以实现一个简单而实用的单片机温度报警器。
当温度超过设定的阈值时，蜂鸣器会发出报警声音，同时温度值还可以通过显示器进行实时显示。
这样可以帮助用户及时发现温度异常情况，采取相应的措施，保证个人和设备的安全。
六、总结本设计通过单片机、温度传感器、蜂鸣器和显示器等硬件的组合，实现了一个基于温度的报警器。
在实际应用中，可以根据实际需要进行进一步的功能扩展，如添加温度记录功能、设置多个温度报警阈值等。
这个设计体现了单片机的应用能力和灵活性，在学生的学习过程中起到了很好的锻炼作用。
感温报警器课程设计
感温报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解感温报警器的基本工作原理，掌握温度传感器的作用和使用方法。
2. 学生能描述报警器电路的组成，了解各部分功能及相互关系。
3. 学生了解温度报警阈值设定的重要性，并学会如何合理设置。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，动手搭建一个简单的感温报警器电路。
2. 学生通过实际操作，提高电路连接、调试和故障排查的能力。
3. 学生能够运用图表、文字等形式，展示感温报警器的设计思路和实验结果。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对物理现象的好奇心和探索精神，提高学习物理的兴趣。
2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生通过了解感温报警器在现实生活中的应用，认识到物理知识在解决实际问题中的价值，增强社会责任感。
课程性质：本课程为初中物理选修课程，以实践操作为主，结合理论讲解，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：初中学生对物理现象具有好奇心，具备一定的动手能力，但理论知识相对薄弱。
教学要求：教师应结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本原理，如热敏电阻的阻值随温度变化的特性，以及如何将温度变化转换为电信号。
教材章节：《物理》第四章第三节“温度与电阻”。
2. 报警器电路组成：讲解报警器电路的基本组成，包括温度传感器、比较器、放大器、蜂鸣器等，并分析各部分功能。
教材章节：《物理》第四章第四节“电路的组成与功能”。
3. 感温报警器设计：引导学生学习如何设计感温报警器，包括温度报警阈值的设定、电路连接方法等。
教材章节：《物理》第四章实践活动“制作简单的温度报警器”。
4. 实践操作：安排学生进行感温报警器的搭建、调试和测试，培养学生的动手能力。
模拟温度报警器课程设计
模拟温度报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度报警器的基本原理和模拟电路的组成。
2. 学生能掌握温度传感器的工作原理及其在报警器中的应用。
3. 学生能了解数字温度计的读数原理及其与模拟信号的转换方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的模拟温度报警器电路。
2. 学生能够通过实验，熟练使用多用电表进行电路测试，并准确读取温度计数据。
3. 学生能够通过小组合作，进行电路调试和故障排查，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够通过课程学习，培养对物理学科的兴趣，增强探究和实践的科学精神。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作意识，学会相互尊重和倾听他人意见。
3. 学生能够认识到科技发明对生活的意义，培养创新意识和社会责任感。
课程性质：本课程为物理学科实验课，结合理论知识与动手实践，提高学生的综合运用能力。
学生特点：学生处于八年级，对物理现象有一定的好奇心，具备基本的电路知识和动手能力。
教学要求：通过本课程，教师应引导学生将理论知识与实际应用相结合，注重培养学生的动手实践能力和创新思维。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的学习积极性。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识：- 介绍温度传感器的基本原理，如热敏电阻的工作特性。
- 讲解模拟电路的组成，包括运算放大器、比较器等。
- 分析数字温度计的读数原理及与模拟信号的转换方法。
参考教材章节：第二章第三节“传感器及其应用”。
2. 实践操作：- 设计并搭建模拟温度报警器电路，包括温度传感器、运算放大器、比较器、指示灯等。
- 使用多用电表进行电路测试，学习测量温度传感器阻值、电压等参数。
- 小组合作进行电路调试和故障排查，确保温度报警器正常工作。
参考教材章节：第四章第二节“模拟电路的设计与搭建”。
3. 教学进度安排：- 第一课时：理论知识学习，介绍温度传感器和模拟电路原理。
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3.仿真及仿真结果分析
图7仿真电路
⑴当温度低于15℃时发出单频报警输出波形如下：
图8温度低于15℃时发出单频报警输出波形
⑵当温度高于30℃时发出双频报警输出波形如下：
图9温度高于30℃时发出双频报警输出波形
当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声。当温度高于30℃时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响。
4.可用5～15V直流稳压电源供电。
5.在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。
二、总体设计思想
1.基本原理
温度报警器是通过对温度有一定的感应的电阻的阻值的变化，转变为相应的电压的变化，从而通过一系列的电路产生相应信号，输入报警器，从而报警器发出不同的声响。
设计电路的时候，首先要有一个能够测外界温度的电路，测温电路用电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻（要知道它的温度系数），它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。
然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定以下输出，把稳定的信号输入报警器中。这样就可以制作出来一个完整的温度报警器。
温度报警器由感知外部温度的桥式测温电路，差动放大电路，滞回比较器及报警器组成。测温电路由电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻，它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定输出，把稳定的信号输入报警器中。这就是一个完整的温度报警电路。
图6输出报警器
⑷系统调试和测量
①差动放大器
运放调零。将A、B端对地短路，调节R 使U =0。
去掉A、B端对地短路线。从A、B端分别加入不同的两个直流电平。
当电路中R =R ，(R +R )=R 时：
在测试时，要注意加入的输入电压不能太大，以免放大器输出进入饱和区。
②桥式测温放大电路
将差动放大电路的A、B端与测温电桥的输出端相连，构成一个桥式测温放大电路。
四、结论
通过这次课程设计，制作出温度报警器。温度报警器通过控制由感知外部温度的桥式测温电路，差动放大电路，滞回比较器使其温度在图书范围内进行报警功能。例如15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，不发声。当温度高于30℃时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响。可用5～15V直流稳压电源供电。
图5滞回比较器
滞回比较器单元电路如上图所示,设比较器输出高电平为U ,输出低电平为U ，
参考电压Ur加在反相输入端。门限宽度为：
门限宽度的大小可通过调节的比值来调节。
⑶输出报警器
利用滞回比较器输出的电压作为输入的信号穿入报警器中，利用一般的双音报警器电路来作为报警用。其基本的电路如下图所示，并调节报警电路的电阻，电容的不同值来是报警器发出不同的声音。
②差动放大电路
图4差动放大电路
如图所示，由集成运放及外围电路组成的差动放大电路，将测温电桥输出电压△U按比例放大。其输出电压当R =R ，(R +R )=R 时：
可见差动放大电路的输出电压U 仅取决与两个输出电压之差和外部电阻的比值。R 用于差动放大器调零。
⑵滞回比较器
差动放大器的输出电压U 输入及集成运放组成的滞回比较器。
运用multisim软件进行仿真，得出波形图，达到预期效果。
参考资料
[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]阎石.数字电子技术基础[M].北ห้องสมุดไป่ตู้：高等教育出版社，2001.
一、任务技术指标
设计一个环境温度监测报警电路，通过对温度报警电路的设计、安装和调试，掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用。
基本要求：
1.当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声。
2.当温度高于30℃时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。
3.当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响。
2.系统框图
图1系统框图
三、具体设计
1.总体设计电路
图2总体设计电路
2.模块设计
⑴含有热敏电阻的桥式放大电路
①测温电桥
图3测温电桥
如上图所示，R ，R ，R ，R ，R ，及R 组成测温电桥，其中R 是温度传感器。其呈现出的阻值与温度成线形变化关系且具有温度系数，而温度系数又与流过它的工作电流有关。为了稳定R 的工作电流，达到稳定其温度系数的目的，设置了稳压管。RW可决定测温电桥的平衡。测温电桥的输出电压为△U=U -U 。