温度检测报警装置
单片机课程设计报告——温度报警器
4.2.1主程序软件设计
通过上述原理，已对密码锁整体运行环境有了充分认识，绘制主程序和子程序流程图，利用Keil软件，对单片机进行编程，如图4-1为主程序功能流程图：
4-1主程序功能流程图
4.2.2温度采集的软件设计
如图4-2为温度采集的软件设计，主要功能是完成DS18B20的初始化工作，并进行读温度，将温度转化成为压缩BCD码 并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需要进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。
1.2温度报警器的背景与研究意义
在日常生活中，温度对于我们并不陌生，它是一个时时刻刻存在的物理量在我们的日常生活中占据了十分重要的地位。温度的大小时刻与我们的生产、生命、安全息息相关。因此对温度的测量与控制对各个行业领域有着很及其重要的作用尤其是在金属冶炼、化学研究、建材生产、食品加工、机械制作、石油提炼等工业领域，占据不可忽视的作用。众所周知，当我们进行陶瓷烧烤，制作陶瓷工艺时，必须很精确的控制其烧烤温度，只要我们控制好其温度，这样才能创造出完美的、无瑕疵的艺术品，一旦温度控制不佳，将会一件次品；另外当我们进行酿酒时，同样也需要对温度进行合理适当的控制，只有这样，我们才能够生产出大家公认的好酒。如此可见，对于温度的检测与把控在我们日常生活以及工业生产占据着举足轻重的地位。
1．DS18B20不断采集周围环境温度；
2．单片机处理温度的数据显示在DS18B20；
3．用户设定温度报警的上限和下限；
系统整体设计框图如图2-1所示：
图2-1系统整体设计框图
2.2系统的基本方案
2.2.1系统方案选择
采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。
国产轴温报警器发展简介.
我国国产轴温报警器发展情况简介一、概况轴温报警器从八十年代初开始应用于铁道车辆,先是进口民德车上采用的是熔断式预警,熔断式传感器布置于八个轴头,当某车轴温度达到 90℃时熔断丝熔断,报警装置发出声光报警。
熔断式缺点是没有温度显示,对轴温变化的状态和趋势没有直觉提示。
国产第一代轴温报警器产品采用的传感器基本都是电阻型的, 分别有铂电阻 Pt100、铜电阻传感器几种。
电阻型传感器最大的不足就是灵敏度偏低(1欧姆电阻就要影响 Pt100近 3℃,受串联电阻的影响比较大。
针对传感器串联电阻影响测温精度的问题,国内于八六年初研制了采用电流型传感器 AD590的轴温报警器,这种传感器的特点是:流过它的电流仅取决于传感器所处的温度(温度变化 1℃电流变化 1uA ,不受传感器两端电压的影响。
因此即使在传感器引线中串一个几千欧姆的电阻,也丝毫不影响测温精度。
而且仪器结构大大简化,体积小,重量轻。
同年,通过由中国科学院南京分院的主持,由成都、沈阳、兰州、上海、北京等各铁路局专家组成的鉴定小组的鉴定,该仪器开始在各铁路局推广使用。
八七年,这种电流型传感器的弊病开始暴露。
在运用中,当接线盒受潮、结霜、绝缘下降时,传感器只要有几十微安的旁路电流,就能影响温度几十度,这是无法接受的。
串联特性好了,并联特性就必然差了。
当初 Pt100虽然串联特性差点,但并联特性非常好,即使并联一个几十 K 的电阻,也不会影响测温精度 1℃,而 AD590就是并联一个几百 K 的电阻,测温误差也能达几十度。
总结了以上两方面的利弊,国内轴报器生产厂研制出了采用 PN 结温度传感器的轴温报警器。
这种传感器既不同于电阻型也不同于电流型,它的串联特性比电阻型的好一个数量级,而并联特性比电流型的要好几个数量级,因而具有实用价值。
但是 PN 结的结电压在制造时难以控制,因而在大批量生产时,一致性和互换性就成了难题。
八八年五月,铁道部在苏州召开了客车轴温报警器统型会议, 会议制定了客车轴温报警器技术条件(讨论稿,技术条件中将温度传感器定为双 PN 结,采用选配的方法,将两个 PN 结串联,有效地解决了传感器的一致性和互换性问题。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造，温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强，结构简单，拥有很大的扩展空间等。
关键词：AT89C51；DS18B20；LM016L；报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景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，它所给人带来的方便也是不可否定的。
电力设备温度在线检测预警装置技术要求
电力设备温度在线检测预警装置技术规范要求一、生产企业要求：产品具备自主知识产权，专利权及省部级以上项目鉴定；通过国家权威部门（电子产品检验）检测报告；通过西安高压试验所检测；具有国家发明专利；研发\设计\生产均通过ISO90001质量体系认证；软件版权认证。
二、技术要求：1、执行的标准：⏹GB4208 《外壳防护等级的分类》⏹GB2423.1《电工电子产品基本环境试验规程试验A（低温试验方法）》⏹GB2423.2 《电工电子产品基本环境试验规程试验B（高温试验方法）》⏹GB/T17626-1998 《电磁兼容、试验和测量技术》⏹GB/T17626.2 《静电放电抗扰度试验》⏹GB/T17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》⏹GB/T17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》⏹GB/T17626.5 《浪涌（冲击）抗扰度试验》⏹GB/T17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》⏹GB/T17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》2、使用条件安装地点：选煤厂6kV变电所开关柜内3 、技术参数和性能要求3.1对开关柜上下动、静触头6个点的温度实现接触式无线传感在线监测；3.2电气接点测温采用数字信号无线传输，隔离彻底、抗干扰性强，电磁兼容级别分别满足：工频磁场MF抗扰度测试5级、脉冲磁场抗扰度测试5级、射频电磁场辐射抗扰度测试3级标准；3.3测温元件数字温度传感器测温范围-40℃～125℃，免校验零漂移运放；3.4 温度传感器不允许裸露外置天线；3.5温度传感器与接收模块之间采用无线传输技术，温度传感器紧贴在被测物体表面，与被测物体为高电位工作，接收模块处于低电位工作，两者之间隔离彻底、抗干扰性强。
3.6 无线温度传感器的安装部位应距离动静触头结合处、母排及电缆搭接处等电气接点≤10cm处。
3.7 安装简便、可行且不能破坏原开关柜结构（如在母线上打孔、解体开关柜组件、在开关柜上开孔等），不能影响原开关柜性能（如动热稳定性、温升性能、绝缘安全距离、绝缘爬距等绝缘性能），柜内安装不存在角度对准问题。
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器的工作原理
温度自动报警器是一种具有自报警功能的温度检测装置，它由传感器、显示器、输出装置等组成。
当温度超过报警阈值时，它可以自动进行报警。
温度自动报警器的工作原理是：它具有传感器，该传感器负责测量温度变化。
当其所测量的温度超过设定的报警阈值，就会启动报警装置，发出声音或光信号，提醒用户。
此外，温度自动报警器还具有一个显示器，它用来显示温度，便于用户进行实时监测。
此外，还有一个输出装置，它可以将测量的温度信息输出，如将温度数据发布到网上、保存到记录仪或输出到控制器等等。
这样，在不同的环境和场景下，温度自动报警器可以提醒用户注意温度发生的改变，从而及时采取措施控制温度。
总的来说，温度自动报警器的工作原理就是采用传感器来测量和检测温度变化，一旦温度超过设定的报警阈值，就会自动发出声音或光信号报警，提醒用户注意。
此外，它还可以将测量的温度信息输出到不同的地方。
总之，温度自动报警器不仅可以提醒用户进行温度监测，还可以更及时地采取措施，进行温度控制和报警。
采用热敏电阻制作温度报警器
采用热敏电阻制作温度报警器1绪论：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。
利用热敏电阻器和音乐集成电路制作一个温度报警器，也可以演示自动控制电路的工作原理。
电路的触发端接在热敏电阻器和微调电阻器的中间，当环境温度升高时，热敏电阻器的阻值减小，电路的触发端电压升高，触发音乐集成电路工作。
调节微调电阻器的阻值，可以改变电路报警时的温度。
现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。
因此传感器在此温度报警器的制作中起了重要的作用。
2 温度报警器基本介绍2.1温度报警器的功能现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，机房一一作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，造成巨大的损失和社会影响；敏探公司研发出机房超温报警系统，功能强大。
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通电工作，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，这时超温报警系统就发挥应有的功能。
本文介绍的是采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器，当由金属探头所接触的温度通过传感器到开关，如果温度超过预定值，此时的开关即开启，连接报警器发出报警声，此时。
温度自动报警器的原理
温度自动报警器的原理
温度自动报警器的原理是基于温度传感器和报警装置的配合工作。
温度传感器负责检测环境温度情况，当温度超过设定的阈值时，传感器会发出相应的信号。
接收到信号的报警装置会根据预设的规定产生声音或发光等警示效果。
温度传感器采用多种工作原理，如热敏电阻、热电偶、红外测温等。
其中，热敏电阻是一种常用的温度传感器，其电阻值随温度的变化而变化。
当环境温度超过设定值时，温度传感器内部电阻值发生变化，通过电路连接将信号传递给报警装置。
报警装置可以是声音报警器、闪光灯或触发其他安全装置。
声音报警器通过发出高频声音来引起人们的注意，闪光灯则通过强烈的闪烁来起到警示作用。
有些温度自动报警器还可以通过无线通信系统将报警信息传输给监控中心或相关人员，以便及时采取措施。
整个温度自动报警器系统会根据用户的需求进行设定。
用户可以根据具体应用场景，选择合适阈值和报警方式，以满足不同的安全需求。
温度自动报警器广泛应用于工业生产、实验室、仓储等环境，提供及时有效的温度监测和报警保护。
环境温度、光照检测报警系统设计
课程设计报告课程名称：单片机技术课程设计题目：环境温度、光照检测报警系统设计学生姓名：学号：二级学院：专业：电子信息科学与技术班级：指导教师姓名：起止时间：2018 年 9 月—— 2019 年 1 月报告评分：课程老师签名：环境温度、光照检测报警系统设计摘要：环境温度、光照检测报警系统是日常生活和工业应用非常广泛的工具，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。
此系统是基于STC89C52单片机设计的，包括DS18B20温度采集模块，光敏传感器，液晶显示屏，蜂鸣器，键盘扫描模块，PCF8591模数转换模块。
STC89C52作为控制核心，具有功耗低、价格低等优点。
温度检测报警模块采用单总线数据传输的DS18B20，改芯片具有精度高，测量范围广等特点。
光照值检测采用光敏传感器和PCF8591模数转换模块联合使用，实现将测得的模拟电压值转换为数字量信号。
显示模块采用OLED显示，对于显示数字、字母和汉字最为合适。
并对采集的数据进行分析处理和按键预设值比较，从而实现对环境中温度和光强的控制并对超标数据进行报警。
关键词：DS18B20；光敏传感器；PCF8591模数转换模块；OLED显示屏；STC89C52目录1 绪论 (1)1.1 课题的具体功能与要求 (1)1.2 课题研究的情况 (1)1.3 课题研究的意义 (1)1.4 本章小结 (1)2 方案论证 (1)2.1 总系统方案的选择 (2)2.2 各单元模块的比较 (2)2.2.1 温度传感器模块 (2)2.2.2 光照传感器模块选择 (2)2.2.3 AD转换模块选择 (2)2.3 本章小结 (2)3 硬件系统 (3)3.1 硬件系统的工作原理 (3)3.2 各单元模块的设计与原理 (3)3.2.1 51单片机最小系统 (3)3.2.2 按键模块设计 (4)3.2.3 显示模块设计 (4)3.2.4 温度的采集 (4)3.3 本章小结 (4)4 软件系统 (5)4.1 软件系统流程 (5)4.2 各单元的软件流程 (5)4.2.1 STC89C52主控单片机 (5)4.2.2 DS18B20模块 (5)4.2.3 PCF8591 (5)4.2.4 OLED模块 (5)4.3 本章小结 (5)5 系统调试 (6)5.1 硬件的检测 (6)5.2 单元模块的调试 (6)5.2.1 主控STC89C52的调试 (6)5.2.2 DS18B20模块 (6)5.2.3 PCF8591模块 (6)5.2.4 OLED模块 (6)5.2.5 系统运行调试 (6)5.3 本章小结 (6)6 总结与展望 (7)参考文献 (7)附录 (8)环境温度、光照检测报警系统设计本次的课程设计为环境温度和光照检测报警系统，该装置基于STC89C52 单片机，对温度传感器DS18B20 和光敏传感器采集的温度和光强信息进行相关处理，然后送到人机接口界面液晶显示模块OLED显示屏进行显示。
- 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)。
基于DS18B20的单片机温度检测与报警系统设计
张谦吴芳敏李慧玲
（湖南师大物理与信息科学学院）
一．系统功能简介
本装置采用A T89S51作为处理器，DS18B20作为温度传感器，LCD1602作为显示屏，能对周围的环境温度进行检测并报警，温度范围为－55℃～+125℃,并能够精确到小数点后两位小数。
二．硬件设计
1.处理器
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）；器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元，A T89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
AT89S51芯片
2.温度传感器
温度芯片DS18B20是一线式数字温度传感器，具有小体积封装形式。
被测温度用符号扩展的1 6位数字量方式串行输出。
其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。
C P U只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为－55℃～+125℃，在－10℃～+85℃范围内,精度为±0.5℃。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。
DS18B20内部结构如图所示：
主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和
TL、配置寄存器。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。
64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X^8＋X^5＋X^4＋1）。
ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用16位二进制形式提供，形式表达，其中S为符号位。
例如＋125℃的数字输出为07D0H （正温度直接吧16进制数转成10进制即得到温度值）
-55℃的数字输出为FC90H。
（负温度把得到的16进制数取反后加1 再转成10进制数）
DS18B20
4.显示部分
显示采用1602LCD, 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有若干个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也有间隔起到了字符间距和行间距的作用,
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。
5.报警部分
报警采用LED发光二极管，当温度超过设定的门限值时，灯亮。
6.protel电路图。