基于51单片机的温度报警器设计

『2009届』

题目基于51单片机的温度报警器设计姓名我

学号

专业班级通信电子技术091

指导教师于先生

2012年6月3日

毕业论文任务书

主要实现：实时温度测量及显示，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等功能。

本数字温度报警器是基于51单片机及温度传感器DS18B20来设计的，温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度，可见测量温度的范围广，精度高的特点。可设置上下限报警温度，默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃（通过程序可以更改上下限值）。报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。

目录

前言 (1)

1 设计要求与方案论证 (2)

1.1 设计要求 (2)

1.2 系统基本方案选择和论证 (2)

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (2)

1.2.2 温度传感器设计方案论证 (3)

1.3 电路设计最终方案决定 (4)

2 主要元件介绍 (4)

2.1 STC89C51介绍 (4)

2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (4)

2.1.2 STC89C51引脚介绍 (4)

2.1.3 单片机最小系统： (6)

2.2 DS18B20传感器介绍 (6)

2.2.1 DS18B20概述 (6)

2.2.2 DS18B20引脚介绍 (7)

2.2.3 DS18B20的内部结构 (8)

2.2.4 DS18B20的程序流程图 (8)

2.3 数码管介绍 (9)

2.3.1 数码管概述 (10)

3 程序流程图 (10)

结论 (11)

参考文献 (12)

致谢 (13)

附录1 系统原理图 (14)

附录2 C语言程序 (15)

基于51单片机的温度报警器设计

学院专业班级姓名（5号黑体）

摘要：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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。

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。本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计，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5—38ºＣ。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，从而防止带来的不必要的损失。

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。

关键词STC89C51单片机，数字控制，温度计，DS18B20

前言

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，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用 DS18B20，用四位一体共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到要求。

1 设计要求与方案论证

首先明确设计要求，再讨论方案，一一攻破设计的难点。

1.1 设计要求

基本范围0℃-99℃；

精度误差小于 0.1℃；

数码管直读显示；

扩展功能：可以任意设定温度的上下限报警功能。

1.2 系统基本方案选择和论证

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证

由于单片机具有以下的很多优点，被我们选定为制作该作品的首选芯片

单片机特点：

（1）高集成度，体积小，高可靠性

单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。

（2）控制功能强

为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。

（3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品

为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.8V～3.6V，而工作电流仅为数百微安。

（4）易扩展

片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。

（5）优异的性能价格比

单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用，因而销量极大，