单片机课程设计--温度检测报警系统的设计

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单片机课程设计报告——温度报警器

单片机课程设计报告——温度报警器
4.2系统程序设计流程图
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。

基于单片机温度采集报警系统设计论文

基于单片机温度采集报警系统设计论文

基于单片机的温度采集报警系统的设计摘要:设计了一种基于单片机at89s51和ds18b20温度传感器的温度采集报警系统。

该系统性能可靠,结构简单,能实现安全温度内正常显示温度值,超出设定的温度上限则进行声光报警。

关键词:单片机;温度检测;报警中图分类号:tp311.52文献标识码:a文章编号:1007-9599 (2011) 23-0000-03temperature acquisition alarm system design based mcu wang rongrong,liu haixia(inner mongolia technical college of mechanics and electrics,huhhot010070,china)abstract:it designs a microcontroller based on at89s51 and ds18b20 temperature sensor temperature collection and alarm system.the system has reliable performance,simple structure,can achieve safe temperature within a normal display temperature exceeds the set temperature,upper limit,sound and light alarm.keywords:mcu;temperature detection;alarm一、系统设计基本工作原理如图1所示为温度采集报警系统框图。

该设计将以单片机控制的温度采集系统为主,利用单片机完成对温度的检测,实现安全温度内正常显示温度值,超出设定的温度上限则进行声光报警。

系统在温度采集时主要应用了ds18b20芯片,该器件经过初始化后单片机首先进行rom匹配,当受到测温器件发回的信号时证明该器件正常工作,接着单片机发送温度转换命令进行温度采集,测温的精确度很高,可以精确到小数点后四位。

环境温度检测与报警课程设计

环境温度检测与报警课程设计

湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课落款称环境温度检测与报警专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师王迎旭李晓秀汪超赵葵银2021年 9月 14日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机与应用课题环境温度检测与报警专业班级学生姓名学号指导教师王迎旭李晓秀汪超赵葵银审批王迎旭李晓秀汪超赵葵银任务书下达日期 2021年 9月 3日任务完成日期2021年 9月 14日目录第1章概述 (1)课题的设计要求、目的及意义 (1)第2章整体方案 (2)方案的选择 (2)系统结构框图及工作原理 (3)第3章硬件电路设计 (5)复位电路的设计 (5)时钟振荡电路 (5)显示电路 (6)数字温度传感器DS18B20 (7)按键查询电路 (9)单片机硬件资源分派 (10)第4章应用软件设计 (11)主函数的设计 (11)键盘扫描函数的设计 (12)读出温度子程序 (13)报警子程序 (13)第5章硬件调试与结果分析 (14)调试方式 (14)调试中显现的问题及解决方法 (14)调试结果 (14)第6章设计总结 (17)参考文献 (18)附录A 系统硬件原理图 (19)附录B 程序清单 (20)第1章概述课题的设计要求、目的及意义单片机技术作为运算机技术的一个重要分支,普遍应用于工业操纵,智能化仪器仪表,家用电器,乃至电子玩具等各个领域,它具有体积小,功能多,价钱低廉,利用方便,系统设计灵活等优势,因此愈来愈受工程技术人员的重视与亲睐。

伴随着科学技术和生产的不断进展,需要对各类参数进行温度测量。

温度操纵和测量在各行各业中发挥着重要的作用。

如在日趋发达的工业当中,利用测量与操纵温度来保证生产的正常运行。

在农业中,用于保证蔬菜大棚的恒温保产等。

在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、操纵温度和维持温度,温度测量是工业对象中要紧的被控参数之一,具有现实意义.本课题以单片机为核心,实现温度的检测和操纵。

用温度感应器件ds18b20模拟温度的输入量,当温度低于25度时,发出长嘀声报警,当温度高于30度时,启动直流电机散热。

单片机课程设计——温度监控系统设计

单片机课程设计——温度监控系统设计

单片机课程设计报告设计题目:温度监测系统专业:班级:学生姓名: _____学号:指导教师:__目录一、引言 (2)二、设计目的与要求 (2)三、总体设计方案 (2)四、实验原理 (3)五、材料清单 (4)六、基本芯片及其原理 (5)6.1单片机6.2温度传感器及其原理6.3 DS18B20传感器的温度数据关系七、程序设计 (7)八、系统框图 (11)九、工作流程图 (12)十、硬件电路图 (14)十一、结束语 (15)十二、参考文献 (15)温度监测系统课程设计任务书一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。

对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。

随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。

利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。

作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。

课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。

本设计具有操作方便,控制灵活等优点。

本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。

基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告

基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告

单片机C语言课题设计报告设计题目:温度检测电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识,信手拈来通才达识,信手拈来1摘要本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。

利用18B20温度传感器获取温度信号,将需要测量的温度信号自动转化为数字信号,利用单总线和单片机交换数据,最终单片机将信号转换成LCD 可以识别的信息显示输出。

基于STC90C516RD+STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统,的单片机的智能温度检测系统,设计采用18B20温度传感器,其分辨率可编程设计。

本课题设计应用于温度变化缓慢的空间,综合考虑,以降低灵敏度来提高显示精度。

设计使用12位分辨率,因其最高4位代表温度极性,故实际使用为11位半,位半,而温度测量范围为而温度测量范围为而温度测量范围为-55-55-55℃~℃~℃~+125+125+125℃,℃,则其分辨力为0.06250.0625℃。

℃。

设计使用LCD1602显示器,可显示16*2个英文字符,显示器显示实时温度和过温警告信息,和过温警告信息,传感器异常信息设。

传感器异常信息设。

传感器异常信息设。

计使用蜂鸣器做警报发生器,计使用蜂鸣器做警报发生器,计使用蜂鸣器做警报发生器,当温度超过当温度超过设定值时播放《卡农》,当传感器异常时播放嘟嘟音。

单片机C 语言课题设计报告语言课题设计报告电动世界,气定乾坤2目录一、设计功能一、设计功能................................. ................................. 3 二、系统设计二、系统设计................................. .................................3 三、器件选择三、器件选择................................. .................................3 3.1温度信号采集模块 (3)3.1.1 DS18B20 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器数字式温度传感器..................... 4 3.1.2 DS18B20特性 .................................. 4 3.1.3 DS18B20结构 .................................. 5 3.1.4 DS18B20测温原理 .............................. 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 ............................ 6 3.2 3.2 液晶显示器液晶显示器1602LCD................................. 9 3.2.1引脚功能说明 ................................. 10 3.2.2 1602LCD 的指令说明及时序 ..................... 10 3.2.3 1602LCD 的一般初始化过程 (10)四、软件设计四、软件设计................................ ................................11 4.1 1602LCD 程序设计流程图 ........................... 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 ............................ 12 4.3 4.3 主程序设计流程图主程序设计流程图................................. 13 五、设计总结五、设计总结................................. ................................. 2 六、参考文献六、参考文献................................. ................................. 2 七、硬件原理图及仿真七、硬件原理图及仿真......................... .........................3 7.1系统硬件原理图 ..................................... 3 7.2开机滚动显示界面 ................................... 4 7.3临界温度设置界面 ................................... 4 7.4传感器异常警告界面 (4)电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识,信手拈来通才达识,信手拈来3温度温度DS18B20 LCD 显示显示过温函数功能模块能模块传感器异常函数功能模块数功能模块D0D1D2D3D4D5D6D7XT XTAL2AL218XT XTAL1AL119ALE 30EA31PSEN29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115U180C51X1CRYST CRYSTAL ALC122pFC222pFGNDR110kC31uFVCCGND234567891RP1RESPACK-8VCC0.0DQ 2VCC 3GND 1U2DS18B20R24.7K LCD1LM016LLS2SOUNDERMUC八、程序清单八、程序清单................................. .................................5 一、设计功能·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。

基于51单片机的温度报警控制系统报告

基于51单片机的温度报警控制系统报告

报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤;(2).掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法;(3).熟练掌握单总线的应用及编程;(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。

基于单片机水温控制系统的设计课程设计

基于单片机水温控制系统的设计摘要本文介绍了基于AT89S52单片机水温测量及控制系统的设计。

系统硬件部分由单片机电路、温度采集电路、键盘电路、LED显示电路、继电器控制电路等组成。

软件从设计思路、软件系统框图出发,逐一分析各模块程序算法的实现,通过C语言编写出满足任务需求的程序。

本系统采用数字式温度传感器DS18B20作为温度传感器,简易实用,方便拓展。

单片机以此对水的温度进行有效检测与报警,并以此进行水温的控制。

基于单片机水温控制系统采用多电源供电,降低了系统各个模块间的干扰,还保证了电源能为各部分提供足够的工作电流,提高系统的可靠性。

关键词:水温控制 AT89S52 DS18B20湖南科技大学课程设计目录摘要 (i)第一章绪论 (1)1.1水温控制系统设计的背景 (1)1.2水温控制系统设计的意义 (1)1.3水温控制系统完成的功能 (2)第二章系统设计方案选择 (3)2.1单片机及水温控制方案 (3)2.2水温传感器方案 (3)2.3电源设计方案 (4)2.4控制系统总体设计 (4)第三章硬件设计部分 (5)3.1单片机电路 (5)3.2温度检测电路 (9)3.3其它部分硬件电路 (13)第四章软件设计部分 (16)4.1程序设计方案 (16)4.2各模块子程序设计 (17)第五章系统调试部分 (21)参考文献 (23)附录 (24)第一章绪论1.1水温控制系统设计的背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数,运用科学计算的方法,综合各种先进技术,使每个生产环节都能够得到有效的控制,不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本,还确保了生产安全。

所以,测量控制技术已经被广泛应用于炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工和纺织等行业。

单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势,在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用,特别是单片机技术的开发与应用,标志着计算机发展史上又一个新的里程碑。

基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告

《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院:电子信息与电气工程学院专业:班级:课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)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 (12)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 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (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。

单片机课程设计基于单片机的温度控制系统设计


02 单片机基础知识
单片机的定义和作用
定义:单片机 是一种集成电 路芯片,将微 处理器、存储 器、输入/输出 接口等集成在 一个芯片上。
作用:单片机 广泛应用于各 种电子设备中, 如家电、汽车、 工业控制等领 域,实现对设 备的控制和操
作。
特点:体积小、 功耗低、可靠 性高、编程方
便等。
应用:在温度 控制系统设计 中,单片机可 以实时监测和 控制温度,实 现对温度的精
试等
温度数据采集与处理
温度传感器:用于采集环境温度数据 单片机:处理温度数据,控制加热或制冷设备 数据处理:将温度数据转换为可识别的信号 控制策略:根据温度数据调整加热或制冷设备的工作状态
温度控制输出实现
温度传感器:用于检测环境 温度
单片机控制:通过单片机控 制温度传感器和执行器
执行器:用于调节环境温度
温度控制算法:实现温度控 制的核心算法,如PID控制
算法
05 系统调试与性能测试
系统调试方法与步骤
硬件连接:确 保所有硬件设 备正确连接, 如单片机、温 度传感器、显
示设备等。
软件调试:编 写并调试单片 机程序,确保 其能够正确读 取温度传感器 数据并控制显
示设备。
性能测试:在 特定温度环境 下,测试系统 的响应速度和 准确性,以及 稳定性和可靠
问题:硬件资源不足 解决方案:优化硬件配置,提高系统性能 解决方案:优化硬件配置,提高系统性能
问题:系统稳定性差 解决方案:增加系统自检功能,提高系统稳定性 解决方案:增加系统自检功能,提高系统稳定性
创新点与特色功能实现
创新点:采用 单片机控制, 实现温度自动
调节
特色功能:具 有温度报警功 能,超过设定 温度时发出警

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。

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《单片机原理及接口》课程设计报告
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2010年 12月
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温度检测报警系统的设计
摘要: proteus具有强大的仿真功能,通过proteus仿真可以为更快的对一些系统进行设计和性能测试,直到仿真系统可以运行。

该温度报警系统是用温度传感器18B20对温度进行采集,通过单总线结构与单片机AT89C52进行通信。

在此基础上,添加一个时钟芯片DS1302用来时钟计时。

并用液晶显示器对温度和时间进行显示,同时可以用控制按键可以切换“时间”、“日期”和“温度报警上下限”的显示,而且可以对温度报警上下限进行按键动态调整。

关键词:proteus 温度报警 AT89C52 单片机
1、引言
Proteus ISIS 是英国 Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于 Windows 操作系统上,可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SPICE 电路仿真相结合。

②支持主流单片机系统的仿真。

③提供软件调试功能。

④具有强大的原理图绘制功能。

总之,该软件是一款集单片机和SPICE 分析于一身的仿真软件,功能极其强大。

本文是基于 PROTEUS 的单片机温度采集系统的仿真设计,由单片机对温度进行采集,由温度传感提供温度,然后通过数码管显示温度值,并通过按键设置报警温度的上下限,当温度超出范围时报警。

同时具有时间计时的功能。

2、功能及操作说明
2.1 功能说明:
a.具有温度采集功能。

b.具有时间计时功能。

c.液晶分两行显示,上一行显示“温度”,下一行可以对“时间”、“日期”和
“温度上下限”进行切换显示。

d.可以对温度上下限进行动态设置,在超过温度的上限或低于温度的下限时蜂鸣
器会响,进行报警。

e.初始化(复位)功能。

2.2 操作说明:
a.按下proteus中的运行按键。

b.按下“K1”键对“时间”、“日期”和“温度上下限”进行切换显示。

图2-1 切换显示
c.在显示“温度”和“温度上下限”的时候,按下“K2”键,进入“温度上下
限”调整状态,调整位闪烁显示,如(图2)所示。

图2-2温度上限调整
d.在c步骤以后,及进入温度上下限调整后,通过按下“K4”可以增加上下限的值,按下“K3”可以减少上下限的值,步长为1。

图2-3 按下“K4”后图2-4按下“K3”后
3、仿真器件选择
1)单片机:选用 ATMEL公司的AT89C52单片机。

AT89C52是一个低电压,高性能
CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和
256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非
易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理
器和Flash存储单元。

之所以选择它,是因为他完全兼容51单片机,而且具
有更大的可编程FLASH存储器空间和更大的可反复擦写(大于1000次)Flash
ROM空间。

2)温度采集器件:选用18B20温度采集,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3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 ° C至
+125 ℃。

华氏相当于是-67 ° F到257华氏度-10 ° C至+85 ° C范围内精度
为±0.5 ° C
3)显示器件:显示可以用液晶和数码管,考虑到要显示的内容比较多,最后选择
LM016L液晶显示器,它和LCD1602具有同样的功能和引脚分布,比较容易编程。

4)按键器件:按键可以有switch和button,最后选择button按键,容易控制。

5)报警器件:选用BUZZER.
6)晶振:CRYSTAL
7)电容:cap
8)电阻:RES和RESPACK-8
4、硬件连接及其模块设计
4. 1整体电路
图4-1电路整体连接
4.2温度采集模块:采用单总线接法,接到P3^7.
图4-2 DS18B20电路连接
4. 3 时钟模块:RST、SCLK、I/O分别接P3^5,P3^6,P3^4.
图4-3 DS1302电路连接
4. 4按键模块:K1、K2、K3、K4分别连接P1^6,P1^5,P1^4,P1^3,采用独立按键。

图4-4 按键电路连接
4. 5显示模块:RS、RW、E、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分别接P2^5,P2^6,P2^7,和P0^0…P0^7.
图4-5 液晶电路连接
4. 6报警模块:蜂鸣器连接到P1^7.
图4-6蜂鸣器
4. 7复位电路:当按下,复位按键时,系统会复位。

图4-7复位电路
4. 8晶振电路:
图4-8晶振电路
5、软件设计
流程图:
主流程图
T1定时器子程序
6、系统调试
刚开始设计完以后,发现有时候温度显示的内容不稳定,而且不时的会有“嘀”的一声,
温度显示的内容会出现一会乱码。

开始一直找不到原因,后面通过排除法,发现传过来的温
度有时会出错,导致系统不够稳定。

找出这个原因后,开始找解决的办法,最后通过查看网上的一些资料才知道,系统缺少了CRC校验,导致出错率比较大。

后来加入CRC校验后,就解决了问题,也使得系统相对比较完善。

7、结束语
利用仿真功能强大、仿真元件模型丰富的 Proteus软件对数字钟各个单元电路和整体电路进行了设计和详尽的仿真分析, 缩短了设计周期, 提高了设计效率, 降低了设计成本。

通过此次温度报警系统的设计,让我了解到proteus和keil软件对单片机系统的开发有着非常重要的作用。

参考文献:
[1] 李群芳,张士军,黄建.单片微型计算机与接口技术.[M].北京:电子工业出版社,2008.5.
[2] 于蕾.基于PROTUES的单片机温度采集系统的仿真设计[J].福建电脑.2008.(12).221008.。

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