目录
一、选题背景及研究意义
二、总体设计
2.1控制部分
2.2测量部分
2.3显示部分
2.4报警部分
三、硬件设计
四、软件设计
五、总结与展望
一、选题背景及研究意义
温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
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：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。
测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测以及节约能源等方面发挥了着重要作用。本实验设计实现了工业测温基本功能，同时，在设计实验过程中，运用到单片机、模电、数电、传感器和C++程序设计等知识，这既能加强我们的理论知识与实践的结合，也能够提高我们应用交叉学科知识进行综合设计的能力。
二、总体设计
总体设计框图：
2.1控制部分
控制部分是采用单片机STC89C52。
2.1.1 STC89C52简介
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。
单片机总控制电路如下图4—1：
2.1.2 复位操作
复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图4-2（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图4-2（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，
其电路如图4-2（c）所示：
（a）上电复位（b）按键电平复位（c）按键脉冲复位
图4-2复位电路
上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复
位信号高电平持续时间大于2个机器周期。
本系统的复位电路采用图4-2（b）上电复位方式。
2.1.3 STC89C52具体介绍如下：
①主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源
GND(Pin20)：接地线
②外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端
③控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电
平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号
PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部
程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～
P2.7
P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～
P3.7
2.1.4 STC89C52主要功能，如下表所示。
STC89C52主要功能
主要功能特性
2.2测量部分
测量部分我们采用美国DALLAS公司生产的DS18B20温度传感器。
2.2.1 DS18B20简介
DS18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
2.2.2封装及接线说明：
DS18B20芯片封装结构：
特点：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 3.0V至 5.5V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
2.2.3 DS18B20控制方法
DS18B20有六条控制命令：
温度转换 44H：启动DS18B20进行温度转换
读暂存器 BEH：读暂存器9个字节内容
写暂存器 4EH：将数据写入暂存器的TH、TL字节
复制暂存器 48H：把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中
读电源供电方式 B4H：启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU
2.2.4 DS18B20的初始化
2.2.5 DS18B20的写操作
2.2.6 DS18B20的读操作
2.3显示部分
显示部分是用LCD1602液晶显示
2.3.1 LCD1602引脚说明
2.4报警部分
见下面报警流程图模块及程序。
三、硬件设计
电路原理图如下：
DS18B20与单片机之间用单总线传输；DS18B20的数据口与单片机的P1^7相连；液晶LCD1602的RS、R/W和E分别于单片机的P^4、P2^5、P2^6相连；
四、软件设计
系统软件程序基于Keil uvsion3开发平台，采用C51语言编写。本程序采用模块化程序方法，主要分为以下三个模块：
◆LCD初始化显示模块
◆DS18B20数据采集模块
◆温度报警上下限设置模块
程序流程图：
源程序：
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ=P1^7; //ds18b20与单片机连接口sbit RS=P2^4;
sbit RW=P2^5;
sbit EN=P2^6;
sbit K1=P2^0;
sbit K2=P2^1;
sbit K3=P2^2;
sbit LED=P1^0;
sbit beep=P1^5;
unsigned char code str1[]={"temperature is:"};
unsigned char code str2[]={" "};
uchar code LCD10[10]={"0123456789"};
uchar data disdata[16]={0x00,0x00,0x00,0x2E,0x00,0xDF,0x20, 0x48,0x3D,0x00,0x00,0x20,0x4C,0x3D,0x00,0x00};
uint tvalue; //温度值
uchar tflag; //温度正负标志
uchar flat,upnum,downnum,temp;
/**********************LCD显示模块***********************/ void delay1ms(unsigned int ms)//延时1毫秒
{unsigned int i,j;
for(i=0;i for(j=0;j<100;j++); } void delay1(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void wr_com(unsigned char com)//写指令// { delay1ms(1); RS=0; RW=0; EN=0; P0=com; /*-----------LCD数据传送口---------- */ delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; } void wr_dat(unsigned char dat)//写数据// { delay1ms(1);; RS=1; RW=0; EN=0; P0=dat; /*-----------LCD数据传送口---------- */ delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; } void lcd_init()//初始化设置// {delay1ms(15); wr_com(0x38);delay1ms(5); wr_com(0x08);delay1ms(5); wr_com(0x01);delay1ms(5); wr_com(0x06);delay1ms(5); wr_com(0x0c);delay1ms(5); } void display(unsigned char *p)//显示// { while(*p!='\0') { wr_dat(*p); p++; delay1ms(1); } } init_play()//初始化显示 { lcd_init(); wr_com(0x80); display(str1); wr_com(0xC0); display(str2); } /*******************DS18B20测温模块**********************/ void delay_18B20(unsigned int i)//延时1微秒 { while(i--); 精品文库} void ds1820rst() { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ复位 delay_18B20(4); //延时 DQ = 0; //DQ拉低 delay_18B20(100); //精确延时大于480us DQ = 1; //拉高 delay_18B20(40); } uchar ds1820rd() { unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { DQ = 0; //给脉冲信号 dat>>=1; DQ = 1; //给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(10); } return(dat); } void ds1820wr(uchar wdata) {unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i--) { DQ = 0; DQ = wdata&0x01; delay_18B20(10); DQ = 1; wdata>>=1; } } read_temp() {uchar a,b; ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);// ds1820wr(0x44);// 精品文库ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);// ds1820wr(0xbe);// a=ds1820rd(); b=ds1820rd(); tvalue=b; tvalue<<=8; tvalue=tvalue|a; if(tvalue<0x0fff) tflag=0; else {tvalue=~tvalue+1; tflag=1; } tvalue=tvalue*(0.625);//真实温度 return(tvalue); } void ds1820disp()//温度值显示 { uchar i; disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30;//十位数 disdata[2]=tvalue%100/10+0x30;//个位数 disdata[4]=tvalue%10+0x30;//小数位 disdata[9]=LCD10[upnum/10]; disdata[10]=LCD10[upnum%10]; disdata[14]=LCD10[downnum/10]; disdata[15]=LCD10[downnum%10]; if(tflag==0) //+ { disdata[0]=tvalue/1000+0x30;//正温度显示百位数 } else //- { disdata[0]=0x2d;//负温度显示负号 } wr_com(0xC0); for(i=0;i<16;i++) { wr_dat(disdata[i]); } 精品文库temp=tvalue/10; //报警温度还原 } /******************上下限设及报警模块*******************/ void key(void) { if(K1==0) //模式选择 { delay1(5); if(K1==0) { flat++; while(!K1); if(flat==1) //上限调节 { wr_com(0x80+0x40+9); wr_com(0x0c); //光标显示,闪烁 } if(flat==2) //下限 { wr_com(0x80+0x40+14); } if(flat==3) //退出模式 { flat=0; wr_com(0x0c); } } } if(flat!=0) { if(K2==0) ////+++++++++++++++++++++ { delay1(5); if(K2==0) { while(!K2); if(flat==1) { upnum++; 精品文库if(upnum==65) //最高温度值+ upnum=35; wr_com(0x80+0x40+9); } if(flat==2) { downnum++; if(downnum==20) //最底温度值- downnum=3; wr_com(0x80+0x40+14); } } } if(K3==0) ////------------------- { delay1(5); if(K3==0) { while(!K3); if(flat==1) { upnum--; if(upnum==35) //最高温度值 upnum=65; wr_com(0x80+0x40+9); } if(flat==2) { downnum--; if(downnum==3) //最底温度值- downnum=20; wr_com(0x80+0x40+14); } } } } } void compare(void) { if(temp>=upnum||temp<=downnum) { beep=0; LED=0; } else { beep=1; LED=1; } } /************************main函数*************************/ void main() { init_play();//初始化显示 flat=0; upnum=30; downnum=9; while(1) { read_temp();//读取温度 ds1820disp();//显示 key(); compare(); } } 五、总结与展望 单片机是一门应用性与实践性很强的学科，如何学习单片机？ 学单片机不仅要学习理论知识，实践操作同样重要。学过单片机的人都有这样的经历。就是把自己写的程序烧录到单片机里面的时候会发现与自己想要的结果又很大的不同。这就是因为缺少实践操作的原因。 设计本系统的过程中我们遇到了两大问题： 一是软件问题。在编写DS18B20的测量程序的过程中遇到了很多问题，刚开始总是得不到测量数据，后来仔细读DS18B20说明资料，发现写时序的时候出了点问题，然后我们又按照着DS18B20的通讯时序和接收时序将程序一条条重写，经过调试后，用Proteus仿真软件可以仿真出正确的结果。但软件仿真与硬件还是有点区别，等我们把电路板做出来的时候，把程序烧录进去，发现出错！经过再三检查，不断的思考，最后我发现软件仿真是在硬件理想状态下运行的。因此，我对应的将软件程序进行了一些细节修改。最后可以在我们做的硬件电路板中进行正确的测量与显示。 二是硬件问题。刚开始画PCB时，没有联系到做实际板的问题。做第一块板的时候遇到了如下问题：画封装与元器件的实际封装大小不一致；过孔的设置太小；导线设置太小；封装画反了等。因为第一块板子的功能还不能顺利的实现，所以我们很认真的检查了电路板，通过电路检测，发现板子的电路有些封装画反了。通过检查和检查板子出现的情况，我们PCB的错误一点点的改正。后来，我们就是这样一点点的检查板子的来完成我们的作品。 本系统具有较强的实用性，我对DS18B20及一些测量温度的传感器进行了比较，DS18B20不仅测量精度高，稳定性好，体积小巧，而且价格也比较便宜。另外，本系统还具有较高的扩展性，可以制作时钟，计算器，温度测量于一体，具有较强的实用价值。 目录 一、设计任务与设计要求 (1) 二、设计原理 (1) 2.1 主要硬件介绍 (1) 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1) 2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3) 2.2 系统原理结构 (3) 三、设计方案 (4) 3.1 硬件部分 (4) 3.1.1 温度测量模块 (4) 3.1.2 LED数码管显示模块 (4) 3.1.3 按键模块 (5) 3.1.4 系统整体结构仿真图 (5) 3.2 软件部分 (5) 3.2.1DS18B20传感器程序 (5) 3.2.2键盘读取及确认程序 (7) 3.2.3DS18B20操作流程图 (8) 四、调试与性能分析 (9) 4.1 proteus仿真结果 (9) 4.2实物测试 (9) 4.2.1正常情况 (9) 4.2.2报警状态 (10) 五、心得体会 (10) 六、成品展示 (11) 七、附录部分 (12) 附件一、电路设计原理图 (12) 附件二、系统设计原始代码程序 (13) 一、设计任务与设计要求 本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集，其中以单片机AT89C51 芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。 功能要求： 添加温度报警功能，通过4个按键来设置温度的上下限值，当用DS18B20 测得的温度不在所设置的温度范围内，蜂鸣器开始鸣报。 二、设计原理 2.1 主要硬件介绍 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量，拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信，单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线（和地）。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃，而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源）而不需要一个额外的外部电源。 DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线（1—wire）协议使得总线通信只需要一根控制线，控制线需要一个较小的上拉电阻，因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总线上的（DS18B20 是这种情况）。在这种总线系统中，微控制器（主器件）识别和寻址挂接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号，因此挂接到总线上的器件在理论上是不受限制的，单总线（1-wire）协议包括指令的详细解释和“时隙”。这个数据表包含在单总线系统（1-WIRE BUS SYSTEM）部分。DS18B20 的另外一个特征是能够在没有外部供电的情况下工作。当总线为高的时候，电源有上拉电阻通过DQ 引脚提供，高总线信号给内部电容（Cpp）充电，这就使得总线为的时候给器件提供电源，这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关，作为一种选择，DS8B20 也可以采用引脚VDD 通过外部电源给器件供电。 DS18B20 引脚定义： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 图2.1.1 DS18B20 引脚排列图 温度检测及报警系统 目录 一、选题背景及研究意义 二、总体设计 2.1控制部分2.2测量部分2.3显示部分 2.4报警部分 三、硬件设计 四、软件设计 五、总结与展望 一、选题背景及研究意义温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相在农业生产中也离不开温度在工业生产过程中需要实时测量温度，关， 的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。对它的测量与控制有十分重要的意温度是一个十分重要的物理量，人们也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，义。直接影响着如大气及空调房中温度的高低，迫切需要检测与控制温度：人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮 ;工业易燃品的存放。食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的在产品质量控制和监测以及节约能源等方面发测温技术在生产过程中，挥了着重要作用。本实验设计实现了工业测温基本功能，同时，在设计程序设计等知C++实验过程中，运用到单片机、模电、数电、传感器和也能够提高我们应用交这既能加强我们的理论知识与实践的结合，识，叉学科知识进行综合设计的能力。 二、总体设计总体设计框图显示部温度采部部分分报警部分 2.1控制部分 控制部分是采用单片机STC89C52。 2.1.1 STC89C52简介 STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电 压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。 单片机总控制电路如下图4—1： 2.1.2 复位操作 复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图4-2（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。 按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图4-2（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，）所示：c（4-2其电路如图 目录 一、选题背景及研究意义 二、总体设计 2.1控制部分 2.2测量部分 2.3显示部分 2.4报警部分 三、硬件设计 四、软件设计 五、总结与展望 一、选题背景及研究意义 温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 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：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。 测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测以及节约能源等方面发挥了着重要作用。本实验设计实现了工业测温基本功能，同时，在设计实验过程中，运用到单片机、模电、数电、传感器和C++程序设计等知识，这既能加强我们的理论知识与实践的结合，也能够提高我们应用交叉学科知识进行综合设计的能力。 二、总体设计 总体设计框图： 2.1控制部分 控制部分是采用单片机STC89C52。 2.1.1 STC89C52简介 STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。 单片机总控制电路如下图4—1： 2.1.2 复位操作 复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图4-2（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。 按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图4-2（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的， 其电路如图4-2（c）所示： 设计要求：设计一个温度监测和显示报警电路，电路包括：温度监测、显示报警和供电电源3个部分。 1）设计温度监测电路。温度监测范围：0～100℃；对应输出电压0～10V（参考值）。2）设计窗口比较器电路。上下限可调整；为窗口比较器设计状态指示灯，超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮；超限时有报警提示音。 3）为上述电路设计配套供电电源。 4）确定上述电路中所有元器件的型号或参数。电阻要给出阻值和功率；电容要给出容量和耐压；变压器要给出输出电压和功率。 5）关键元器件的参数选择要说明计算公式。如放大倍数、工作电流、设定电压等。 1、电路图 电源部分 温度检 测和显 示报警 部分 2、元器 件选择 及参数 计算 （1）变 压器 UI=（整 流输出 +稳压 器压降）×（阻抗压降）×（电源波动） 取整流输出为12V（即VCC），因此UI=（12+3）××。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/~=15V.电源电路电流约为60mA，取100mA。变压器功率为12×100mA=。所以变压器可选15V/3W。 （2）整流二极管 电源输出电流按计算 桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=。每只二极管承受的最大反压U(M)==24V。可选用1N4001，其参数为Io=1A,Urm=100V。 （3）滤波电容 一般来说，充电时间常数RC是其充电周期的（2~5）倍。 对于桥式整流电路，滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半，即RC≥(2~5)T/2=(2~5)/2f。取倍，C=830μF，取C=1000μF。考虑电容的耐压值，电网电压最高为Ucmax=×=。综合考虑，C1可选1000μF/50V的电解电容。C2、C3为μF的瓷片电容，用于滤去高频纹波。 （4）NTC热敏电阻的选择 测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC)，根据要测的温度范围和设定的温度电压范围， 课程设计说明书 题目：温度测量与报警系统设计 姓名： 学号： 指导教师： 专业年级： 所在学院和系： 完成日期： 课程名称：机电一体系统设计 目录 1绪论 (1) 1.1 背景 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.3 设计任务 (1) 2系统总体方案设计 (2) 2.1 设计思想 (2) 2.2 方案论证 (2) 2.2.1 电源模块 (2) 2.2.2 温度检测模块 (3) 2.2.3 控制模块 (3) 2.2.4 显示模块 (3) 2.2.5 报警模块 (4) 2.2.6 按键模块 (4) 2.3 芯片选择 (4) 2.3.1电源模块 (4) 2.3.2 温度检测模块 (4) 2.3.3 控制模块 (5) 2.3.4 显示模块 (5) 3系统硬件设计 (6) 3.1 单片机最小系统 (6) 3.2 传感检测电路 (6) 3.3 显示模块 (7) 3.4 报警模块 (8) 3.5 按键模块 (8) 3.6 总电路 (8) 3.6.1 绘图软件简介 (8) 3.6.2 电路原理图 (9) 3.6.3 电路PCB图 (10) 4系统软件设计 (12) 4.1 程序设计思路 (12) 4.2 主程序流程图 (12) 4.3 获取温度程序流程图 (13) 4.4 报警程序流程图 (14) 4.5 显示程序流程图 (15) 4.6 数据处理程序流程图 (15) 4.7 编程软件简介 (16) 5总结 (17) 参考文献 (18) 附录A (19) 附录B (20) 附录C (21) 1绪论 1.1 背景 温度温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量；同时，温度超过了系统工作正常范围将直接影响系统的寿命，甚至损坏系统；甚至可以说任何一个系统都必须工作在一定的温度范围内，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 自18世纪工业革命以来，工业的飞速发展离不开温度参量在控制系统中的应用。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。在工业生产中人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。 1.1 设计要求 设计要求：实现温度的测量与控制。 测温范围：0~1000C；测量精度：0.10C； 设有上、下限报警温度；数码显示； 1.3 设计任务 设计任务：硬件设计（元器件选择、电路原理图与电路板图绘制等）、软件设计。 温度监测报警系统 目录 毕业论文（设计）任务书.................................................................................................... - 1 - 摘要.................................................................................................................................... - 6 - 关键词.................................................................................................................................... - 7 - 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题研究的目的和意义 (1) 1.3 温度检测系统在国内外状况 (1) 第二章硬件系统的总体设计方案 (3) 2.1 总体设计方案 (3) 2.2 温度检测及参数 (3) 2.2.1 温度检测 (3) 2.2.2 温度参数 (4) 2.3 A/D转换模块 (4) 2.4 传感器 (5) 2.4.1传感器的简介 (5) 2.4.2 AD590性能特点与内部结构 (5) 2.5 温度显示电路 (8) 2.6 单片机简介 (9) 2.6.1 AT89C51特性 (9) 2.6.2 引脚图 (10) 2.6.3 管脚说明 (10) 2.6.4 复位键控制模块 (12) 2.7 报警电路 (12) 第三章软件设计 (13) 第四章系统的仿真与实现 (15) 4.1 概述 (15) 4.2 功能特点 (15) 4.3 电路功能仿真 (16) 设计一个温度监测和显 示报警电路 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58- 设计要求：设计一个温度监测和显示报警电路，电路包括：温度监测、显示报警和供电电源3个部分。 1）设计温度监测电路。温度监测范围：0～100℃；对应输出电压0～10V（参考值）。2）设计窗口比较器电路。上下限可调整；为窗口比较器设计状态指示灯，超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮；超限时有报警提示音。 3）为上述电路设计配套供电电源。 4）确定上述电路中所有元器件的型号或参数。电阻要给出阻值和功率；电容要给出容量和耐压；变压器要给出输出电压和功率。 5）关键元器件的参数选择要说明计算公式。如放大倍数、工作电流、设定电压等。 1、电路图 电源部分 温度检测和显 示报警部分 2、元器件选择 及参数计算 （1）变压器 UI=（整流输出+稳压器压降）×1.1（阻抗压降）×1.1（电源波动） 取整流输出为12V（即VCC），因此UI=（12+3）×1.1×1.1。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/(1.1~1.2)=15V.电源电路电流约为60mA，取100mA。变压器功率为12×100mA=1.2W。所以变压器可选15V/3W。 （2）整流二极管 电源输出电流按0.5A计算 桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=0.25。每只二极管承受的最大反压 U(M)=1.4U2max=24V。可选用1N4001，其参数为Io=1A,Urm=100V。 （3）滤波电容 一般来说，充电时间常数RC是其充电周期的（2~5）倍。 对于桥式整流电路，滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半，即RC≥ (2~5)T/2=(2~5)/2f。取1.5倍，C=830μF，取C=1000μF。考虑电容的耐压值，电网电压最高为Ucmax=1.1×1.4U2max=23.33V。综合考虑，C1可选1000μF/50V的电解电容。 C2、C3为0.1μF的瓷片电容，用于滤去高频纹波。 （4）NTC热敏电阻的选择 测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC)，根据要测的温度范围和设定的温度电压范围，选择合适的R1的值。若NTC选择MF53，可以选择R1为1K。 （5）窗口比较器 上限比较器的电压UH=RP1×VCC/(R2+RP1) 下限比较强的电压UL=RP2×VCC/(R4+RP2) 可以选择R2=R4=2K。RP1和RP2可以选择12K的滑线变阻器，可以调整上下限的电压。（6）限流电阻 一般发光二极管压降为2V，电流为100mA。所以R10可选1K/（1/8W）。 嵌入式系统课程设计 ： 班级： 学号： 目录： 一．系统要求 二．设计方案 三．程序流程图 四．软件设计 五．课程总结与个人体会 一、系统要求 使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统，具体要求： 1、使用热敏电阻或者部集成的温度传感器检测环境温度，每0.1秒检测一次温度，对检测到的温度进行数字滤波（可以使用平均法）。记录当前的温度值和时间。 2、使用计算机，通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。 3、使用计算机进行时间的设定。 4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。 5、若超过上限值或者低于下限值，则STM32进行报警提示。 二、设计方案 本次课程设计的要使用STM32F103设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多的片上资源，功能十分强大，我使用了以下部分来完成课程设计的要求： 1、STM32F103置了3个12位A/D转换模块，最快转换时间为1us。本次课程设计要求进行温度测定，于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的部信号源进行转换。当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，本设计只采集一个通道的信号，所以不使用扫描转换模式。本设计需要循环采集电压值，所以使用连续转换模式。 2、本次课程设计还使用到了DMA。DMA是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据，不需要微处理器干预。使能ADC的DMA接口后，DMA控制器把转换值从ADC 数据寄存器(ADC_DR)中转移到变量ADC_ConvertedValue中，当DMA 传输完成后，在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的容就是ADC转换值了。 3、STM32部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压值转换成数字值。STM部的温度传感器支持的温度围：-40到125摄氏度。利用下列公式得出温度 温度(°C) = {(V25 - VSENSE) / Avg_Slope} + 25 式中V25是 VSENSE在25摄氏度时的数值（典型值为1.42V） Avg_Slope是温度与VSENSE曲线的平均斜率（典型值为4.3mV/C） 利用均值法对转换后的温度进行滤波，将得到的温度通过串口输出。 数字温度计显示报警系统设计 【摘要】在现代化社会发展的驱使下，人们的生活步调日益加快，对于温度的利用与掌握变得尤为重要。本文主要就是利用单片机技术设计一款数字温度计显示报警系统，以STC89C51单片机为核心，配备液晶显示、温度传感器等完善温度计显示的功能设置。温度传感器采用DS18B20芯片，这个温度计显示系统可以随时设置温度上、下限值，进行温度范围设置，同时当检测到的温度超过设置的范围时，系统会自动报警。 【关键词】单片机；液晶显示；温度传感器 文章的核心主要从硬件设计和软件设计两个大的方面阐述。硬件电路设计从功能上划分成各个功能小电路，通过对这些功能小电路的具体设计并建立合理的电气连接关系完成系统的硬件设计。软件用汇编语言来实现，主要包括主程序、显示与键盘设置子程序、温度测量子程序。整个系统采用5V电源供电。基于对单片机的进一步学习和掌握，由此开展了本文的设计，即基于单片机技术的一款“数字温度计显示报警系统”。它不仅融合了大量的单片机技术，同时也需要各种电路设计基础，以及对各种功能芯片的认识。本文主要就是利用单片机技术设计一款数字温度计显示报警系统，以STC89C51单片机为核心，配备液晶显示、温度传感器等完善温度计显示的功能设置。温度传感器采用DS18B20芯片，这个温度计显示系统可以随时设置温度上、下限值，进行温度范围设置，同时当检测到的温度超过设置的范围时，系统会自动报警。 一、具体设计方案 1.系统采用STC89C51单片机为核心器件，控制整个系统的运行。 2.系统的温度采集器件采用的是DS18 B20温度传感器，与单片机直接相连，测量精度可以达到0.1℃，测量范围为-55℃～+125℃。 3.系统的显示器件采用的是RT12864M液晶显示器。 4.温度的上限、下限的设定是通过接入键盘电路来实现的。系统共设计了8个按键，按键接入STC89C51芯片的P1口的8个引脚，由液晶显示芯片完成查询具体按键状态。在设置按键功能上分别设有不同功能，以辅助系统完成多功能设置。 二、硬件设计 系统的硬件设计按照以下六步走： 课程设计报告 课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员 指导老师 目录 一、前言2222222222222222222222222222222222222222222222221 二、方案论证222222222222222222222222222222222222222222221 2.1测温元件的选择2222222222222222222222222222222222221 2.1.1热电偶和热电阻的选择222222222222222222222222221 2.1.2热电偶的分类22222222222222222222222222222222222 2.2采集模块的选择2222222222222222222222222222222222223 2.2.1多功能采集卡22222222222222222222222222222222223 2.2.2 USB采集卡2222222222222222222222222222222222224 2.2.3采集模块ADAM-4000系列2222222222222222222222224 2.2.4采集模块ADAM-5000系列2222222222222222222222225 三、硬件电路设计22222222222222222222222222222222222222222226 3.1系统结构方框图2222222222222222222222222222222222227 3.2采集模块与主机电路222222222222222222222222222222227 3.3采集模块与设备电路222222222222222222222222222222228 四、软件设计222222222222222222222222222222222222222222222229 4.1组态界面的设计2222222222222222222222222222222222229 4.2报警系统的设计2222222222222222222222222222222222229 4.3实时温度数据曲线的设计22222222222222222222222222211 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 1.绪论 目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。 本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。 传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点而下面利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89C51的4位数码管显示的数字温度计，其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。 该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机AT89C51中进行处理变换，最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上。系统以AT89C51单片机为控制核心，加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。 大体积混凝土测温记录 表 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 大体积混凝土测温记录表 一、测温结果应在以下范围中才使砼不易产生裂缝： 混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50°C； 混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25°C； 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0°C/d； 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20°C。 二、根据混凝土浇注时温度变化的特点，系统设备作以下配置，一台 DM6902数字温度仪一台，K型电偶（NICR-NIAL）传感器。 三、入模测温，每台班不少于2次。配备专职测温人员，按两班考虑，对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，前3天每2小时测温1次，每昼夜不得少于4次，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。 四、测温工作应连续进行，持续测温及混凝土强度达到时间，经技术部门同意后方可停止测温，一般宜连续监测15天左右。 五、测温时发现温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取相应措施。 六、承台分两次浇筑完成，每层测温组共分6组，每组三个测点，三个测点分别为底:距底部100～150MM；中：在浇筑厚度的中部；表：在距浇筑表面100～150MM部位。具体位置见下面测点平面布置图片。 为了控制砼内外温差不超过25度，因此要做好混凝土测温，方法是：在每个施工区域砼内部埋设测温管，测温管下口封闭（焊铁板），每个测温点埋设3条测温管，混凝土表面、中部、底部各一条。当砼浇筑后强度达到能够上人，约8小时开始采用普通玻璃温度计测温。8h—24h每2h/次；1d—3d每4h/次；3d—7d每8h/次；7d以上每1d/次。 目录 第一章绪论 (1) 1.1课题背景与意义 (1) 1.2设计题目介绍 (1) 1.3设计目的 (1) 1.4设计内容和要求 (1) 第2章设计原理 (3) 2.1系统总体框架设计 (3) 2.2系统硬件设计 (3) 2.2.1温度传感器DS18B20电路 (3) 2.2.2蜂鸣器报警电路 (4) 2.2.31602液晶显示显示电路 (5) 2.2.4复位电路 (5) 2.3系统软件设计 (6) 第3章系统调试及结果分析 (8) 3.1硬件调试 (8) 3.2软件调试 (8) 3.3结果分析 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录一系统原理图 (11) 第一章绪论 1.1课题背景与意义 温度是一个基本的物理量，在工业生产和实验研究中，如机械、食品、化工、电力、石油、等领域，温度常常是表征对象和过程状态的重要参数，是各门学科研究中经常遇到和必须测量的物理量。本质上讲，温度就是衡量物体冷热程度的物理量，是物体分子热运动平均动能的标准。它是国际单位制规定的七个基本单位之一。温度概念的建立以及温度的测量都是以热平衡为基础的，当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束后，两物体处于热平衡状态，此时它们具有相同的温度，这就是温度最基本的性质。因此对温度进行准确测量和有效控制已成为人们在科学研究和生产实践中面临的重要课题之一。 1.2设计题目介绍 设计并开发能自动测温并具有显示和报警系统的温度测量控制系统，要求以18b20做为温度测量传感器，以数码管、点阵、1602、全彩TFT屏做为温度等信息显示装置，以蜂鸣器为报警装置，能实现实时温度显示、温度上下限设定、温度上下限报警等功能。 1.3设计目的 测控系统技术是自动控制理论和微型计算机原理和接口等技术在工业生产过程中实现自主测量自动控制的专门技术，其以自动控制理论为基础，以电子技术、传感器原理、计算机原理及接口等课程内容为辅助，通过对测控系统的设计实践环节培养学生理论应用能力、总结归纳能力以及自我学习能力，从而进一步提高学生工程实践能力和创新意识的培养。 1.4设计内容和要求 （1）单片机开发仪提供的18B20温度传感器做为温度采集传感器。对温度进行实时采集。 （2）本组（第三组）使用1602液晶屏做为信息显示装置。 课程设计报告书 课设名称：温度检测、显示与报警系统年级专业及班级： 姓名： 学号： 指导老师： 指导老师签名： 2014年 5月4 日摘要 温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 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：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。 本次课程设计介绍了以STC89C51单片机为核心的温度检测报警系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度传感器芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机，单片机再控制数码管驱动芯片74LS573驱动4位分立式数码管显示实时温度，当检测到的温度超出了给定的温度范围（默认下限为20℃，默认上限为35℃），系统将输出报警声。本系统的主要硬件电路包括：温度检测电路，数码管驱动电路，报警电路。另外本系统的软件部分占了很大的比重，主要的软件模块包括：温度传感器程序，数码管驱动及显示程序，报警程序。 系统的主要功能及工作流程 总体设计框图： 单片机STC89C51 温度采集 （DBS18B20） 阈值设定（键盘） 报警（蜂鸣器） 显示 主要功能: 1、能正确检测温度； 2、在数码管上实时显示温度； 3、当温度超过或低于设定的阈值时，蜂鸣器报警； 4、可通过矩阵键盘调整温度报警阈值； 混凝土测温规范及记录 The document was finally revised on 2021 按照国标或者地方资料软件表格要求， 当施工大体积混凝土或冬季施工时必须进行测温。 温度控制指标及测温频率： 温度监控指标如下： 内外温差：小于25℃； 降温速度：小于1～℃／d； 揭开保温层时的温差：小于15℃。 监测周期与频率如下： 混凝土浇筑初凝前：每测一次； 混凝土浇筑结束后12h：每2h 测一次； 混凝土浇筑结束后24h：每4h 测一次； 混凝土浇筑结束后72h：每8h 测一次； 混凝土浇筑结束后15d：每24h 测一次； 当内外温差小于15℃时，停止测温。 如果同条件的混凝土测温不到600c°是很正常的，在60天送检就可以了 同条件养护试块不必作混凝土测温，在现场上如果对大体积混凝土作测温也不是用同条件试块的。进入养护室的就不是同条件养护了。 所以，同条件养护试块只记录混凝土构件附近的气象温度，而不记录混凝土试块本身的温度。 PART 1: 测温记录（C2—6—12） 冬季施工时，应进行搅拌测温(包括现场搅拌、)并记录。混凝土冬施搅拌测温记录包括大气温度、温度、出罐温度、人模温度等。测温的具体要求应有书面技术交底，执行人必须按照规定操作。签字完毕后交归档。“现场搅拌或商品混凝土”字样填人“备注”栏。表格中各温度值需标注。 13．测温记录(表C2—6—13) (1)混凝土的冬期施工应符合国家现行标准《建筑工程冬期施工规程》 (JGJl04) 和方案的规定。 (2)测温起止时间指室外连续5d低于5~C时起，至室外日平均气温连续5d高于5~C冬施结束；掺加的混凝土未达到临界强度(4MPa)之前每隔2h测量一次，达到抗冻临界强度(4MPa)且温度变化正常，测温间隔时间可由2h调整为6h。(3)混凝土冬施养护测温应先绘制测温点(标明具体)，包括测温点的部位、深度等。测温记录应包括大气温度、各测温孔的实测温度、同一时间测得的各测温孔的平均温度和间隔时间等。此外还应进行计算(本次、累计)。表格中各温度值需标注正负号。 (4)关于测温的项目、测温次数和测温孔设置按要求执行现行有关标准规定。14．养护测温记录 大体积混凝土施工应对人模时大气温度、各测温孔温度、内外和裂缝进行检查和记录。大体积混凝土养护测温应附测温点布置图，包括测温点的布置部位、深度等。表格中各温度值需标注正负号。 PART2: 5、冬期施工混凝土的测温工作 混凝土冬期施工测温 在离建筑物10m以外，距地面高度，通风条件较好的地方安装规格不小 于300*300*400的白色百叶箱。 测温孔位置的选择，选择在温度变化大、容易散失热量的部位、易于遭受冻结的部位，西北部或前阴的地方应多设置，测温孔的口不迎风设置，且临时封闭。 结构测孔的设置 （1）梁（包括简支撑与连接梁）：梁上测温孔应垂直的，孔深为梁高的 8路巡回检测、报警系统 一、摘要 随着电子技术的发展，家用电器和办公设备的智能化、系统化已成为发展趋势，而这些高性能几乎都要通过电子电路实现。同时，温度作为与我们生活息息相关的一个环境参数，对其的测量和研究也变得极为重要。本实验基于数字、模拟电子电路相关知识，实现了8路温度巡回检测、报警系统。此系统包括555时钟电路、计数与译码显示电路、拨码开关和数据选择电路、蜂鸣报警电路、电压比较电路、Pt100测温电路等模块。各模块焊接前均用Multisim软件对电路进行了仿真。8路通道中，有6路采用拨码开关实现对通道的工作状态模拟，1路采用滑动变阻器与窗口比较器实现通道的工作状态模拟，还有1路为热电阻Pt100的测温电路，且后两路通道均设置两个阈值，可检测系统工作状态是否处于正常范围之内。该系统能够对多个通道的工作状态（如温度）是否正常进行巡回检测。当某一通道出现故障（如超温）时，由巡回检测系统发出报警并显示故障的通道号，故障排除后，系统可继续进行巡回检测。 二、设计任务 2.1 设计选题 选题八：8路巡回检测、报警系统的设计与实现 2.2 设计任务要求 （1）基本要求：用十进制计数器、数据选择器、显示译码器和适当门电路设计一个8路循环检测报警器，循环检测周期不超过8秒。当某一路出现故障（如超温）时停止检测，并且发出报警和显示故障的通道号； （2）扩展要求1：电源电压模拟：要求采用滑动变阻器设计与实现2路电源电压输出的模拟。电压比较器可设定上、下限电压报警值； （3）扩展要求2：实现1路热电阻Pt100的测温电路。 三、方案设计与论证 接通电源后，555芯片在3口输出10Hz的时钟信号，在此信号的控制下，74ls160开始在0~7内循环计数，通过QA，QB，QC，QD输出BCD码到74ls47和74ls151的A，B，C端口。八路通道的电压输出值送入74LS151八路数据选择器的D0~D7端，74LS151的Y和~W互为反码形式输出，Y接74LS160的控制端ENT，~W接蜂鸣器。正常情况下，~W输出为低电平，无法驱动三极管，蜂鸣器不响。当有某一路或多路出现故障时，Y端输出为低电平，计数器74LS160停止计数，QA，QB,QC输出数据保持为出现故障时接受的二进制码，通过译码器在共阳数码管上显示的是一个不变的值，即故障通道号，~W端输出一个高电平，三极管导通，蜂鸣器响。系统方框图见图1： 图1 系统方框图 此系统全部使用硬件搭建，未使用单片机，无需编程，芯片采用了74系列，在 综合课程设计报告 报告题目：基于DS18B20温度传感器的 温度显示及报警系统 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：测控技术与仪器 作者所在班级： B09122 作者姓名：雷苏力 作者学号： 20094012216 指导教师姓名：康会峰、赵保亚 完成时间： 2013年1月3日 北华航天工业学院教务处制 基于DS18B20温度传感器的显示及报警系统 摘要 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。 在本设计中选用STC89C52型单片机作为主控制器件，采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过4位共阳极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。通过按键设置温度上下限报警值，然后用不同颜色的LED灯报警。本设计的内容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括串口下载电路、按键输入电路、温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度上下限报警值的设定、温度的采集与显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，最终完成该系统的总体设计。其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际监测使用。 关键词：单片机STC89C52；温度传感器DS18B20；LED数码管；数字温度计 计算机控制系统课程设计 一、课程设计题目 温度测量和报警系统 二、课程设计内容简介 由A/D转换电路测量外部的温度信号，将温度在LCD显示屏上实时显示；判断温度信号是否报警，根据结果驱动指示灯并在LCD上显示输出。 三、基本功能要求及加分项目 （1）由实验箱电位器旋钮模拟外部温度传感器（温度的测量范围为0~100摄氏度，输出0~5V电压信号）。 （2）在LCD屏上显示当前系统状态（报警或正常，如报警是何种类型的报警）和当前温度（精确到0.1度）。 （3）要求在测量过程中至少采用一种数字滤波算法。 （4）由发光二极管显示当前系统状态报警正常、如报警是何种类型的报警。 （5）通过键盘完成报警上下限的设定。 （6）在LCD屏上显示温度参数报警上、下限。 （7）使用越线报警方式。 （8）在LCD屏上显示系统累计运行的时间。 （9）使用C51语言进行程序设计。 四、系统功能分析 根据课程设计的具体要求和相关细节，对系统的功能进行分析。 （1）由实验箱电位器旋钮模拟外部温度传感器，需要A/D转换，将温度量转换成数字量，便于之后的数据处理操作。 （2）将数字量进行处理，运用滤波的方式处理。可以采用多种滤波方式，为了使实验效果更佳，采用复合的数字滤波，即算术平均值滤波和中值滤波结合。这样不仅对周期性的脉动采样值进行平滑的加工，还对于随机的脉动干扰进行了处理。 （3）通过键盘程控扫描的方式，进行报警上、下限的设定，其中包括基本的译码等。为了便于程序设计，报警上、下限的设定在程序最开始设定。 （4）根据此次课程设计的具体要求和实验器材的限制，采用普通的报警方式，采样值与上、下限相比较，进行报警功能的实现。 （5）采用基本的软件编码、译码对系统运行的时间进行累计，便于最终LCD的显示。（6）温度数据经过编码和译码以后在LCD屏幕上进行显示，同时系统时间数据和上下限均需要在LCD屏幕上显示。 （7）根据报警设定的要求，通过二极管灯进行输出显示，上下限报警显示不同的灯。同时报警在LCD屏幕上进行显示。 五、系统的总体设计 根据设计的功能分析和具体要求，对整个系统进行如下的设计： （1）考虑到实验器材的相关要求，将实验中的大量数据存放在RAM中，方便调用和充分运用。在数据存储时，设定高位存在低地址单元。 （2）运用键盘输入报警上下限值，使用按键中的4个键，分别对温度上限的增、上限减，温度下限的增、下限减进行值的输入。 （3）通过电位器旋钮模拟外部温度传感器，将输出的模拟值输入到AD0801，通过查询的方式将模拟量转换成数字量，对模拟量采样10次，存储在制定的存储单元。 （4）数字量经过复合的数字滤波后进行数据的处理，由于温度的范围为0~100摄氏度，温度监测报警系统设计报告
温度检测及报警系统
温度检测和报警系统方案
设计一个温度监测和显示报警电路
温度测量与报警系统设计.
温度监测报警系统
设计一个温度监测和显示报警电路
嵌入式系统课程设计汇本(温度检测报警系统)
数字温度计显示报警系统设计
多路温度检测.显示与报警系统设计
温度检测报警装置
数字温度计报警系统(附加完整代码)..
大体积混凝土测温记录表精编版
温度检测显示及报警装置设计与制作
温度检测显示与报警系统课程设计
混凝土测温规范及记录
8路温度巡回检测、报警系统要点
基于DS18B20温度传感器的显示及报警系统解读
温度测量与报警系统
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