基于51单片机的温度报警系统设计.doc
《基于51单片机的温度报警系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于51单片机的温度报警系统设计.doc(72页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、- .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: 2021级自动化2班 姓 名: 阳 202195124062 杰 202195124063 江超 202195124064 王珊 202195124065 指导教师: 军生 曦 2016年 1月8日. word.zl.- .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开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
2、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、反响炉和锅炉的温度进展监控。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展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,随着平安化程度的日益提高,而通过温度报警器及时报警,防止不必要的损失。研究
3、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。该系统可进展温度设定,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,从而到达温度监测智能一定围。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。. word.zl.- .Design of temperature alarm system based on 51 single chip microputerAbstracttemperature
4、 is a very important physical quantity of its measurement and control has very important significance. Along with the development of modern industry and agriculture technology development and people living environment improved, people urgently need to detect and control the temperature. Temperature
5、control circuit in the industry and agriculture production is widely used. In daily life can also be seen, such as a refrigerator automatic refrigeration and air conditioning automatic control and so on. In industrial production, temperature, pressure, flow and level is one of the four most mon proc
6、ess variables. The temperature is a very important process variables. For example: in metallurgical industry, chemical industry, power industry, machinery processing and Food processing and many other fields, we need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler tempera
7、ture monitoring. However, conventional monitoring methods, the potential is limited, it is difficult to meet the higher performance requirements. The use of single-chip microputer to monitor not only convenient monitoring, simple and flexibility big advantages, and can greatly improve the technical
8、indicators measured temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. Therefore, the problem of temperature monitoring chip is often encountered in an industrial production monitoring problem. Modern society is the information society, with the increasing of the degree of
9、security, and through Temperature alarm in time, to avoid unnecessary losses.Study based on the STC-89C52RC single chip microputer temperature control principle and function of the system, the temperature measurement unit is posed of a single bus digital temperature sensor DS18B20 constitute. The sy
10、stem can set temperature and time display and save the monitoring data. If the temperature exceeds the arbitrarily set the upper limit and lower limit value, the system will alarm and automatic control, so as to achieve a range of intelligent temperature monitoring. Based on the principle of the sys
11、tem, it is easy to make a variety of other nonlinear control system, so long as the software design is reasonable.Key words:STC-89C52RC single chip microputer; temperature; time; DS18B20. word.zl.- . 目 录第一章 引言5第二章 设计要求62.1 根本要求62.2 扩展功能7第三章 总体方案设计73.1 方案论证73.1.1 方案一73.1.2 方案二83.2 总体设计框图8第四章 硬件设计94.1
12、 单片机系统94.2 STC89C52芯片特性114.2.1简介:114.2.2 主要特性:124.2.3 管脚说明:124.2.4 振荡器特性:154.2.5 芯片擦除:154.2.6 构造特点:164.3 数字温度传感器模块164.3.1 DS18B20性能:164.3.2 DS18B20外形及引脚说明:174.3.3 DS18B20接线原理图:174.3.4 DS18B20时序图:184.3.5 数据处理:194.4 DS18B20部构造图:204.5 声光报警电路214.6 键盘输入电路22第五章 软件设计235.1 主程序模块:235.2 读温度值模块:245.3 中断模块:265.
13、4 温度设定、报警模块:27第六章 LCD1602模块286.1 液晶显示器286.1.1 液晶显示器简介:296.2 LCD1602简介:306.2.1 LCD1602的参数和引脚:316.2.2 LCD1602的指令说明及时序:336.2.3 LCD1602的一般初始化复位过程:36第七章 结论38附录:程序代码39参考文献52第一章 引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是不可否认的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字温度计就是一个典型的例子。数字温度计与传统的温
14、度计相比,具有读数方便、测温围广、测温准确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比拟高的场所,或科研实验室使用,该设计使用STC89C52单片机作控制器,数字温度传感器DS18B20测量温度,单片机承受传感器输出,经处理用LED数码管实现温度值显示。随着电子技术和微型计算机的迅速开展,微机测量和控制技术也得到了迅速的开展和广泛的应用。利用微机对温度进展测控的技术,也便随之而生,并得到日益开展和完善,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开展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的根本构造、工作原
15、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、广泛和典型的原那么而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比拟强,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。第二章 设计要求2.1 根本要求实现实时温度显示,测温围0500C,误差50C以。2.2 扩展功能温度报警,能任意设定温度围实现声光报警;可以实现对时间、日期、温度上下限的任意修改
16、。实习工程:工程名称:基于51单片机的温度报警系统设计功能需求:时间显示,年月日,时间 第一行:YY/DD/MM HH:MM:SS第二行:上限值,下限值,当前温度值按键功能,按键一:设置、确认;按键二:左移,移到行末,返回初始位置;按键三:实现加;按键四:实现减第三章 总体方案设计3.1 方案论证3.1.1 方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件,将随被测温度变化的电压或电流采样,进展A/D转换后就可以用单片机进展数据处理,实现温度显示。这种设计需要用到A/D转换电路,增大了电路的复杂性,而且要做到高精度也比拟困难。3.1.2 方案二考虑到在单片机属于数字系统,容易想到数字温度
17、传感器,可选用DS18B20数字温度传感器,此传感器为单总线数字温度传感器,起体积小、构成的系统构造简单,它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理,即可实现温度显示。另外DS18B20具有3引脚的小体积封装,测温围为-55+125摄氏度,测温分辨率可达0.0625摄氏度,其测量围与精度都能符合设计要求。以上两种方案相比拟,第二种方案的电路、软件设计更简单,此方案设计的系统在功耗、测量精度、围等方面都能很好地到达要求,故本设计采用方案二。3.2 总体设计框图本方案设计的系统由单片机系统、数字温度传感器、LED显示模块、按键控制模块、温度报警模块组成,其总体架构如下列图1。单片机显示电路测温电
18、路驱动电路按键输入电路报警电路时钟、复位电路图1 系统总体方框图第四章 硬件设计4.1 单片机系统1. 本设计采用STC89C52单片机作为控制器,完成所有功能的控制,包括:l DS18B20数字温度传感器的初始化和读取温度值l LED数码管显示驱动与控制l 按键识别和响应控制l 温度设置和报警l 温度值的存储和读取2. 单片机系统电路原理图:图2 单片机系统原理图材料清单:序号名称型号/规格数量备注1单片机STC89C52RC1U12温度传感器DS18B201U23电阻3K5R1,R2,R3,R4,R1241004R5,R6,R7,R8510K4R9,R13,R14,R1562001R107
19、1K1R118排阻10K1RP19电容30pF2C1,C210电解电容22uF1C311三极管9013(NPN)4Q1,Q2,Q3,Q4128550(PNP)1Q513发光二极管黄色1D114红色1D215绿色2D3,D416蜂鸣器1BUZ117按键4S1,S2,S3,S418晶振11.0592MHz1X119LCD16021显示4.2 STC89C52芯片特性4.2.1简介:89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可
20、擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。4.2.2 主要特性:与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命:1000写/擦循环 数据保存时间:10年 全静态工作:0Hz-24MHz 三级程序存储器锁定 128*8位部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 51 单片机 温度 报警 系统 设计
限制150内