吉林建筑大学
电气与电子信息工程学院
传感器与检测技术课程设计报告
设计题目：智能温度报警器的设计
专业班级：信科121
学生姓名：
学号
指导教师：王超、高晓红
设计时间： 2015.6.15－2015.6.26
目录
第1章绪论 (1)
1.1智能温度报警器研究的背景和意义 (1)
1.2 智能温度报警器的设计主要内容和要求 (1)
第2章系统总体设计方案 (3)
2.1总体方案设计图 (3)
2.2系统工作模块及过程 (3)
第3章硬件电路设计 (5)
3.1温度采集模块 (5)
3.2液晶显示模块 (7)
3.3电源模块 (8)
3.4温度报警器模块 (9)
3.5按键模块 (10)
3.6复位模块 (10)
3.7控制模块 (11)
第4章系统软件设计 (14)
4.1主程序流程图 (14)
4.2温度读取转换流程图 (15)
4.3温度计算流程图 (16)
总结 (17)
参考文献 (17)
附录1总电路图 (18)
附录2程序 (19)
第1章绪论
1.1智能温度报警器研究的背景和意义
温度是一个十分重要的物理量，对他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。本文通过采用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件的温度报警器的设计与制作，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10——30oＣ。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并驱动继电器使风扇电机转动，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。
现代社会是信息社会，随着安全化程度的日益提高，机房——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，将导致整个系统瘫痪，造成巨大的损失很社会影响。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。
由于现实生活中天然气泄漏、温度超限和失窃、加上以前通信网络的不完善，对于人们的生命财产有着很大的危害。现在随着通信技术和电子技术的飞速发展，电子信息技术与社会经济生活，生产的关系越来越密切，对社会经济的发展起着越来越大的作用。如果主任离开家去上班，家里失窃也不会知道。如果能实现远程报警，使报警器智能化，这将会给人们的生活带来极大的方便。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来说，总体发展水平还不够高。存在以下几点问题。
(1)行业内企业规模小，较为分散，造成技术力量不够集中.
(2)商品化产品以PID控制器为主，智能化仪表少，这方面同国外差距较大。目前，国内复杂的及精确度高的温控系统大多采用进口温度控制仪表。
(3)仪表控制用关键技术。相关算法及控制软件方面的研发较国外落后。
制参数多靠人工经验及现场调试来确定。
随着我国经济不断进步，政府对此也非常重视。温度仪表工业得到迅速发展。
1.2 智能温度报警器的设计主要内容和要求
(1)课程设计目的
通过传感器与检测技术课程设计，使学生掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
(2)智能温度报警器的设计内容
设计一个基于单片机的温度检测、报警的系统，该系统能实时采集周围的温度信息进行显示，当温度超限时，可以报警。
实现以下功能：
①实时温度检测并显示其对应的值。
②当温度超过预设范围时，可报警。
③其他功能：可以设报警置温度上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
(3)本次课程设计要求
①掌握传感器的工作原理及相应的辅助电路设计方法。
②独立设计原理图及相应的硬件电路。
③设计说明书格式规范，层次合理，重点突出。并附上详细的原理图。
第2章系统总体设计方案
2.1总体方案设计图
在很多单片机测温电路中，大都是使用温度传感器。测温范围广，精度高，且电路设计简单。其中温度传感器DS18B20体积小，精度高，经济实用，且容易直接读取被测温度，满足设计要求。
本次设计采用控制器采用单片机AT89C51,可任意设定上下限温度报警功能；采用DS18B20作为温度传感器,测温范围为-50℃-110℃，误差小于0.5℃；用LCD液晶屏实现温度及时间日期显示。本设计的系统框图如图2.1所示。
图2.1总体方案设计图
2.2系统工作模块及过程
（1）系统包含温度采集模块、显示模块、电源模块、报警模块、按键模块等几个部分组成。
①温度采集模块用来采集实时温度。
②显示模块用来显示温度，日期和时间。
③按键用于设置温度的上下限报警。
④电源模块对整个系统进行供电。
⑤报警模块即当温度超过上下限时进行报警提醒。
⑥复位电路进行单片机复位。
（2）工作过程
电源转换模块将电压转换供电，单片机控制中心进行命令。利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过按键在不同的应用环境设置不同的上下限温度，载由液晶显示器LCD1602显示实时温度和时间，当环境温度值不在所设的范围时，报警器发出报警提醒。同时设置复位电路，令单片机复位。
第3章硬件电路设计
3.1温度采集模块
图3.1温度采集电路
DS18B20主要特点温度采集模块采用温度传感器DS18B20测取温度信息，然后使用单片机与温度传感器进行通讯，读取温度信息。
（1）DS18B20的主要特点如下：
①独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
②测温范围 -55℃~+125℃，固有测温误差(注意，不是分辨率，这里之前是错误的)1℃。
③支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
④工作电源: 3.0~5.5V/DC (可以数据线寄生电源)。
⑤在使用中不需要任何外围元件。
⑥测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
⑦不锈钢保护管直径Φ6。
⑧适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。
⑨标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2"任选。
⑩ PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
（2）DS18B20引脚功能
①DQ为数字信号输入/输出端;
②GND为电源地;
③VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
（3）工作原理
DS18B20的测温原理如图3.2所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1
的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即所测温度。
图3.2DS18B20的测温原理
3.2液晶显示模块
图3.3液晶显示电路
在温度报警器的工作过程中,系统需要对实时的温度和时间进行显示。使用液晶LCD1602显示器显示。
（1）LCD1602液晶显示器主要特点 ①分表率高，显示质量好
②数字式接口，设计简单，操作方便。 ③体积小，重量轻。 ④寿命长，功耗低。 （2）引脚功能
引脚分布图如图3.4所示
1 2 3 4 5 6 7-14 15
图3.4LCD1602引脚图 LCD1602采用标准的16脚接口各个接口引脚为： 第1脚：VSS 为电源地 第2脚：VCC 接5V 电源正极
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度）。
第4脚：RS 为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW 为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。
第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。
VSS VCC V0 RS R\W E DB0-DB7 BLA BLK
3.3电源模块
图3.5电源电路
（1）模块组成
①电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成12V的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副变电压确定。
②整流电路：利用单向掉电元件，把59HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。
③滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
④稳压电路：芯片7805稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网和负载的变化而变化。
（2）工作原理
系统仅需要单个5V稳压电源，所以需要将电压转化。采用三端稳压集成7805得到+5V的稳定电压。整流电路采用二极管桥式整流电路，在U正半周，二极管D8、D9导电，D6、D7截止；U的负半周时，D6、D7导电，D8、D9截止。正负半周均有电流流过负载，而且无论在正半周还是负半周，流过负载的电流方向是一致的，因而使输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低。桥式整流电路无需采用具有中心抽头的变压器，仍能达到全波整流的目的。
3.4温度报警器模块
图3.6温度报警器电路
报警电路采用的是LED灯和喇叭进行报警，其作用是当温度不在设定的范围内，LED灯亮，同时喇叭报警（当温度超过上下限时进行报警提醒）。以此来提醒用户该注意实时的温度，避免因为温度的原因而带来的损害。
3.5按键模块
图3.7按键电路
按键用于设置温度的上下限报警。通过按键调整液晶屏显示出的温度上限和下限，为接下来的报警工作做准备。
本次设计按键数较少，采用独立式键盘。3个按键功能为S1为温度上限温度加1，S2为温度减1，S3为温度下限温度加1。
3.6复位模块
图3.8复位电路
要使主控芯片在上电时能正常复位，按照要求执行程序，必须在上电位时给主控单片机提供至少两个机器周期以上的高电位复位脉冲。采用的上电复位电路，该电路在上电瞬间电源通过拉地的10K电阻充电，开始时的电流最大，电阻两端的电压最高，而后慢慢减小，直到电容充电完毕，电阻两端便保持低电平。
此变化经单片机内部施密特触发器整形后便成了上电瞬间的一个高电平脉冲，只要这个脉冲保持两个机器周期以上便可以正常复位。
3.7控制模块
图3.9AT89C51连接图
控制器主要用于对各模块控制显示、报警、计时等。采用AT89C51作为系统控制器的CPU。该单片机算术运算功能强，软件编程较灵活、自由度大，可以用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应广泛。
（1）AT89C51功能
①4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
②AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
（2）引脚功能
①VCC：供电电压。
②GND：接地。
③P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储
器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1
口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH
编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
④P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（计时器0外部输入）
P3.5 T1（计时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
⑤RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。OG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
⑥PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
⑦EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
⑧XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
⑨XTAL2：来自反向振荡器的输出。
第4章系统软件设计
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据子程序等。
4.1主程序流程图
主程序的主要功能是负责实时显示温度，设置报警温度线，每一秒进行读出处理DS18B20测量的温度值。
4.2温度读取转换流程图
温度读取流程图如图4.2所示，温度转换流程图如图4.3所示。
图4.3温度转换流程
图4.2温度读取流程
温度读取程序主要是读出RAM中的9字节，再进行CRC校验，校验有错时直接结束程序，不进行温度数据的改写。温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。
4.3温度计算流程图
图4.4温度计算流程
总结
智能温度控制报警器是传感器的第一次设计。在本次设计中，作为一个初学者，由于自身的知识水平有限，在设计过程中碰到了许多问题。
通过查阅资料和同学和老师的帮助，解决了很多问题。一开始并没有想到电源要转化的问题，后来通过老师的知道，说明电源转换是有必要的。设计报警电路的时候，二极管等原件的确定总是有些疑问，通过参考前辈的资料来确定了自己要使用的元器件。
经过两周的学习查阅资料，我终于顺利完成了初步的设计，后期有修改了一下，但是中间得到的知识是非常让人欣慰又激动的。这种课程设计是非常和有趣生动的活动，在理论学习的同时又有实践结合，软件的操作。之前我并不擅长使用软件进行画图设计，但是本次设计中，甚至在网上看视频教程来学习了软件制作电路图仿真。
当做完以后心里是无法言以表达的激动。对我以后的设计思想、设计方法、设计过程都将会产生深远的影响。学会查阅资料是我在这次设计中的最大收获，毕竟一个人的知识水平有限，资料在设计中的作用可以说是举足轻重。不断地收集和查阅资料使我知识面不断拓宽，为以后也打下了良好的基础。
通过设计，使我对一个传感器的设计过程有了全面的了解，设计过程中出现的许多困难也使我自己不断完善。不断的坚持使我信心百倍，我会以后继续努力。在设计过程中感谢老师的悉心指导以及同学们的帮助。
参考文献
[1]李光飞，楼然苗，胡佳文等.单片机课程设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004
[2]刘文涛.单片机语言C51典型应用设计[M].北京：人民邮电出版社，2001
[3]魏立峰，王宝兴．单片机原理与应用技术[M].北京：北京大学出版社，2007
[4]杨素行．模拟电子技术基础简明教程[M].高等教育出版社，2004
[5]张克农.数字电子技术基础[M].高等教育出版社，2008.
[6]王俊峰.电子产品开发设计与制作[M].北京：北京人民邮电出版社
附录2 程序
#include < reg51.h >
#include < intrins.h >
#include < yinyue.h >
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ = P3^6 //定义DS18B20端口DQ
sbit BEEP=P3^2; sbit UP=P3^3;
sbit DOWN=P3^4;
sbit BJ=P3^1;
sbit JR=P3^0;
sbit MUSIC=P3^5;
bit presence ;
sbit LCD_RS = P2^4
sbit LCD_RW = P2^5
sbit LCD_EN = P2^6
uchar code cdis1[ ] = {" DS18B20 OK "}
uchar code cdis2[ ] = {" TEMP: C "}
uchar code cdis3[ ] = {" DS18B20 ERR0R "}
uchar code cdis4[ ] = {" PLEASE CHECK "}
unsigned char code dis1[] = {"play the song"};
unsigned char code dis2[] = {"Hope you healthy--Sun Yue"};
unsigned char data temp_data[2] = {0x00,0x00}
unsigned char data display[5] ={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}
unsigned char code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04, 0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}
unsigned char codemytab[8]={0x0C,0x12,0x12,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00}
uchar LIM,tt,LIM2,XX;
#define delayNOP() {_nop_() _nop_() _nop_() _nop_() }
/***************************************************************/
void delay1(int ms)
{ unsigned char y while(ms--)
{ for(y = 0 y<250 y++)
{ _nop_() _nop_() _nop_() _nop_()
} }}
/******************************************************************/ /*检查LCD忙状态 */
/*lcd_busy为1时，忙，等待。lcd-busy为0时,闲，可写指令与数据。 */ /******************************************************************/ bit lcd_busy()
{
bit result
LCD_RS = 0
LCD_RW = 1
LCD_EN = 1
delayNOP()
result = (bit)(P0&0x80)
LCD_EN = 0
return(result) }
/*RS=L，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=指令码。 */
/*******************************************************************/ void lcd_wcmd(uchar cmd)
{
while(lcd_busy())
LCD_RS = 0
LCD_RW = 0
LCD_EN = 0
_nop_()
_nop_()
P0 = cmd
delayNOP()
LCD_EN = 1
delayNOP()
LCD_EN = 0 }
/*******************************************************************/ /*写显示数据到LCD */
/*RS=H，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=数据 */
/*****************************************************************/ void lcd_wdat(uchar dat)
{
单片机设计的温度报警器
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
温度报警器设计报告 一、设计任务与要求： （1）温度报警器方案设计 温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮） ①将被测温度（0～100℃）转换为电压值； ②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）； ③可采用箔电阻组成测量电桥； 二、设计过程： 1．设计思路 设计中首先利用基于热电偶效应的温度传感器LM35采集温度后，转变为相应的电压值，再经过运算放大器LM358，将待测电压值放大、输出，以便于检测、显示及控制。显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，控制电路是通过五个电压比较器与数字控制电路的组合来实现。报警电路以555振荡电路及扬声器等器件为基础构成组成。 2．方案设计 图1系统设计框图
如图1所示，系统由以下几部分构成： 温度测量电路、放大电路、电压比较电路、A/D转换电路、译码显示电路。 各部分电路的工作原理如下。 2.1对温度进行测量 首先通过温度传感器采集温度，将温度值转换为相应的电压值输出。 2.2温度控制 传感器的输出电压作为放大器输入信号，经同相运算放大电路进行放大后分别输出给多路电压比较器。 将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值v i与 V REF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字控制电路，调节系统温度。 本题对温度的限定较多，需采用四个电压比较器，配合数字控制电路，实现由输出电平的变化来控制数模转换电路。 。 3．单元电路设计 3.1温度传感器 LM35是电压输出型集成温度传感器，LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度。LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。 ?工作电压：直流4～30V； ?精度：0.5℃精度（在+25℃时）； ?比例因数：线性+10.0mV/℃； ?非线性值：±1/4℃； ?使用温度范围：-55～+150℃额定范围。 引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。 传感器电路采用核心部件是LM35，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，VD为1N4148。如图1。此电路适用于测温范围为-55～+150℃场合。LM35的线性度良好。 图2传感器电路原理图
单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称：温度报警器设计 专业班级：13计转本 学生姓名：张朝柱肖娜 学号：20130566140 20130566113 指导教师：高玉芹 设计时间：2016-11—2017-12 成绩： 信电工程学院
摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展，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。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器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，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。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实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，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。 关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。
目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书
目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 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 (11) 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 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (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。 关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、
摘要：随着传感器在生产生活中更加广泛的应用，一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上，单片机对温度传感器进行循环采集。将采集到的温度值与设定的上下限进行比较，当超出设定范围的上下限时，通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号，从而实现了本次课程设计的要求。该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便，在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。本次课程设计的测量范围为0℃--99℃，测量误差为±2℃。 关键字：温度传感器、单片机、报警、数码管显示 一、概述 本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计，将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能，来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。 电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，在二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 随着电子技术的飞速发展，电子技术在日常生活中得到了广泛的应用，各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新，电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。 本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统，用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度，当大棚内的温度高于30℃。或低于15℃。时，电路发出报警信号并显示当前温度，达到提醒农民的效果。 本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路，要求温度范围：0℃--99℃；测量误差为±2℃；报警下限温度为：15℃；报警上限温度为：30℃。 二、方案论证 设计一个用于温室大棚温度监测系统。大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。该系统可实时测量、显示大棚的温度，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。
电子技术综合课程 设计 课程：电子技术综合课程设计 题目：温度报警器 所属院(系) 专业班级 姓名学号： 指导老师 完成地点 2011年月日
前言 电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。它包括选择课程、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。 本课程设计任务要求是完成一个温度报警器的制作，并实现当温度高于30℃时发出双音报警，温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点，利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定，再结合数字电子技术的优点，充分利用单元电路的功能来实现报警，将模电、数电紧密结合，综合应用，不但对知识有了更进一步的掌握，提高了动手能力，，对于以后的就业打下了一定的基础。 通过课程设计实现以下三个目标： 第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标。 第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。 第三，培养勤于思考的习惯，设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计以电工电子技术的基本理论为基础，着重掌握电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求： （1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 （2）通过查阅手册和参考文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。 （3）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （4）掌握电子电路的安装和调试技能。 （5）熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 （6）学会撰写课程设计论文。 （7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 （8）由于本次试验是分组完成，所以培养团结协作能力尤为重要。 此次课程设计中，不仅得到了指导老师的帮助和鼓励，而且还有同学们的互相支持和帮助，在此表示衷心的感谢！
湖南工学院 《模拟电子技术》课程设计说明书 温度报警器 学生姓名： 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 完成时间：2015年7月
学院：电气与信息工程学院
学院：电气与信息工程学院
摘要 随着技术的不断开发和应用，电子技术的发展十分迅速，不断运用到生活的各个方面。设计结合温度传感器技术，集成运算放大器，以及电压比较器，和发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。设计采用热敏电阻作为温度传感器，相比传统的热传感器更具抗干扰能力，利用电压比较技术，更加强了电路的稳定性。附带LED发光二极管报警技术，使报警效果更明显，在被测温度大于50度时，发光二极管被点亮，可实现其报警功能，完全能满足设计要求。稳压直流电源采用变压器降压电路，二极管整流桥整流，滤波电路和稳压电路组成，可稳定输出+5V和-5V，+12V和-12V的直流电压。 关键词：热敏电阻；集成运算放大器；二极管整流桥；二极管报警
目录 1温度报警器的设计 (1) 1.1温度报警器的设计方案 (1) 1.2热敏电阻传感电路的设计 (1) 1.3 放大电路的设计 (2) 1.4比较电路和报警电路的设计 (2) 2直流稳压电源的设计 (4) 2.1设计方案和原理 (4) 2.2电源模块的设计 (4) 2.3 直流稳压电路整体图 (6) 2.4元器件选择及计算 (6) 3电路的仿真（Multisim） (8) 4实物测试与调试 (10) 5设计总结与体会 (14) 参考文献 (15) 致谢 (16) 附录 (17) 附录A直流稳压电源原理图 (17) 附录B温度报警器原理图 (18) 附录C直流稳压电源pcb图 (19) 附录D温度报警器的PCb图 (20) 附录E直流稳压电源和温度报警器实物图 (21) 附录F直流稳压电源元件清单 (22) 附录G温度报警器的元件清单 (22)
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度报警器的设计与制作 学生姓名李涛 专业班级10级电子科学与技术三班 学号201031065 指导教师刘筠筠 完成时间2012年10月22日
目录 1 绪论 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 2.1简要说明 (1) 2.2任务和要求 (2) 3 整体电路构思 (2) 3.1总体方案 (2) 3.2设计方案 (3) 4 电路工作原理及说明 (3) 5 单元电路的设计 (4) 5.1 单元电路介绍 (4) 5.2 lm358 引脚图和功能说明 (5) 5.3 9014三极管参数 (6) 5.4 热敏电阻 (8) 5.4.1 热敏电阻的主要参数 (8) 5.4.2 热敏电阻的分类 (9) 5.4.3 NTC热敏电阻 (9) 5.4.4 热敏电阻的应用 (11)
6 硬件的制作与调试 (11) 6.1 制作电路 (11) 6.2 调试电路 (12) 7 设计总结 (12) 参考文献 (14) 附录1 总体电路原理图 (15) 附录2 元器件清单 (16)
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。日常生活也可以见到，如电冰箱的自动制冷、空调器的自动控制、大棚种植温度的自动控制等等。利用（模拟）温度控制开关和声响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。电路的触发端接在固定电阻器和微调电阻器的中间，改变电阻的分压，我们就模拟外界环境的温度变化或降低。当电路的触发端电压降低到我们预设的低电压时（低温），触发声响集成单频电路工作。当电路的触发端电压升高到我们预设的高电压时（高温），触发声响集成电路工作。即达到了调节微调电阻器的阻值，改变电路以不同声响报警时的温度。从而达到了以电压模拟温度变化的控制。 2 课程设计的任务与要求 2.1 简要说明 在一些要求恒温的场所，如生物实验室、蔬菜大棚等，对温度有一定的温度要求。如果温度太高，则应及时采取降温措施；如果温度太低，则应及时采取升温措施。为便于及时了解温度是否正常，可使用温度报警器。 1
电子技术综合课程 设计 课 程： 电子技术综合课程设计 题 目： 温度报警器 姓 名 ____________ 学号 _____________________ 指导老师 __________________________________ 完成地点 __________________________________ 2014年09月22 日 任务书 温度报警器的设计与制作 —、任务和要求： 设计并制作 一个温度报警器，要求如下： 1、 用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件； 所属院（系） _________ 专业班级 ____________
2、当温度在10C至30C范围内(允许误差土1C)时报警器不发声响，当温度超过这个范围内时，报警器发出声响，并根据不同音调区分温度的高低，即： ⑴ 当温度高于30 C时，报警器发出两种频率交替的“嘀一嘟”声响，即加到蜂鸣器上 的电压波形如资料中附录3D; (2)当温度低于10C时，报警器发出单频率声响，如资料中附录3D。 3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0C为0mv,温度每上升1 C,递增2mv; 4、设计并制作本电路所用直流电源。 二、设计框图 三、所需仪器设备 1、数字万用表一块 2、双踪示波器一台 3、直流稳压电源一台 4、剪刀、镊子各一把 5、面包板一块
目录 .、八、- 刖言........................................................................ 错误!未定义书签。 1......................................................................................................... 方案论证与比较 (2) 1.1方案一 (2) 1.2方案二 (2) 1.3方案确定 (2) 2.单元电路设计 (3) 2.1直流电源电路的设计 (3) 2.2放大器电路的设计 (3) 2.3窗口比较器电路的设计 (4) 2.4温度报警电路的设计 (4) 3.仿真调试及实验装调 ...................................................... ? 3.1电路仿真 (8) 4.电路的装调和分析 ........................................................ ?4.1电源的装调 ....................................................................... ?4.2放大电路和比较电路的装调 ......................................................... ?4.3报警电路的装调 . (9) 4.4整体电路的装调 (9) 5.实验结果分析 ............................................................ ?
目录 1 概述 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2 设计思想及基本功能 (2) 2 总体方案设计 (3) 2.1 方案选取 (3) 2.2 系统框图 (5) 2.3 总体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 3.1 电源电路设计 (6) 3.2 晶振电路 (7) 3.3 复位电路 (7) 3.4 矩阵键盘电路 (8) 3.5 温度检测电路 (9) 3.6 液晶显示电路 (10) 3.7 蜂鸣器报警电路 (11) 4 系统软件设计 (12) 4.1 主程序软件设计 (12) 4.2 键盘扫描程序设计 (14) 4.3 温度上下限设定程序设计 (15) 4.4 延时程序设计 (16) 5系统调试 (16) 6总结 (18) 参考文献 (18) 附录1 系统原理图 (19) 附录2 程序清单 (20)
1 概述 1.1 研究背景 温度作为一种最基本的环境参数，和人们的安全、生活，工农业生产有着紧密的联系，因此在某些场合对温度进行检测，并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要，对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。 单片机作为一种微控制器，由于具有体积小，质量轻，功耗低，价格便宜，可靠性高，功能强大等特点，已经进入人们生活，工业生产的各个领域，现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。在智能仪表领域，由于单片机的上述优点，用单片机作为控制平台，结合不同类型的传感器，可以很容易地对温度，湿度，流量等物理量进行检测。 针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求，本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器，它可以通过键盘对温度进行上下限设置，用液晶进行温度显示，并且在超出温度设定范围后发声报警。本设计也具有一定的扩展性，例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器，扩展为火灾报警器。 1.2 设计思想及基本功能 本课题对温度报警器进行设计时，在满足温度检测和报警功能的基础上，为了增加其应用的灵活性，采用了矩阵键盘电路，从而可以对温度报警范围进行设定，以适应对温度有检测需求的不同应用场合。为了增加人机交互性，采用了功耗低的字符型液晶显示汉字和温度。 该温度报警器具有以下基本功能： （1）手动设定温度范围：该功能使用户可以根据不同场合设定温度报警范围，增强了该设计的应用性。 （2）温度采集：采用了数字温度传感器对现场温度在-55℃到+125℃范围内的应用场合进行温度采集。 （3）液晶显示：通过常用的液晶模块对当前温度传感器采集的温度进行显示。 （4）蜂鸣器报警：当温度传感器采集的温度不在设定范围内时，使蜂鸣器发
《传感器课程设计报告》题目：温度报警器 学院： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 2010年07月02日
目录 1 设计目的 (1) 2 设计题目 (1) 3 课程设计内容及要求 (1) 4 设计总结、心得 (4) 5 参考书目 (5)
一、设计目的 通过课程设计使学生对传感器应用技术的知识有全面的掌握，加深对该课程知识的理解，培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力，也是对前期理论与实践教学效果的检验。通过课程设计使学生对工程设计有初步的认识，增强学生的识图、绘图能力，培养学生独立工作的能力。通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维方式和步骤，并了解如何进一步根据确定的设计方案选择元器件，使设计的方案在功能上和经济上均可行。 二、设计题目 温度报警器, 当温度高于某值时，自动发出声光报警。 三、课程设计内容及要求 1 设计方案的选定与说明 结构图 根据传感器的原理构成和设计需要，各部分元件分别选用下列元器件： 测温电路由敏感元件、转换元件和测量电路构成，测量电路选用电桥，辅助电源选用直流电源。 敏感元件:负温度系数热敏电阻。 转换元件：负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 。 测量电路的种类：电桥。电桥法方便、准确。 辅助电源的种类：15伏特直流稳压电源、220交流电源。 测温电路 报警电路 比较放大器 辅助电源
2 论述方案的各部分工作原理 当温度上升时，Rt电阻阻值减小，电桥不平衡，输出电压量减小，送给比较放大器，当送给比较放大器的电压量低于给定值时，比较放大器输出电压为低电平，晶闸管关断，原来被短路的报警回路工作，电路灯亮、铃响，报警电路报警。 3 设计方案的图表； 1）温度测量 + - 当温度变化时，Rt电阻阻值也随之变小，电桥对臂乘积不等，电桥不平衡，输出电量增加，由公式{ U0=(U i/4)*(△R t/R1)，U i=[15/(R5+R6)]*R6 }算得输出电压U0，送入比较放大器，进行比较。 2）比较放大器 正端电压由测量电路送来，即电桥输出电压U0 ，当U0大于负端时，比较放
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。
温度报警器项目设计方案 一、任务和要求： 1、用压电瓷蜂鸣器作为电声元件； 2、当温度在10℃至30℃围（允许误差±1℃）时报警器不发声响，当温度超过这个围时，报警器 发出声响，并根据不同音调区分温度的高低。即： （1）当温度高与30℃时，报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响。 （2）当温度低于10℃时，报警器发出单频率声响。 3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0℃为0mv，温度每上升1℃，递增2mv; 4、设计并制作本电路所用直流电源。 二、设计框图 三、所需仪器设备 1、数字万用表一块 2、双踪示波器一台 3、直流稳压电源一台 4、剪刀、镊子各一把 5、面包板一块 目录
一.设计方案及思路 (5) 1.1整体电路构思 (5) 1.2设计方案一 (5) 1.3设计方案二 (5) 1.4方案的选择 (6) 二.单元电路设计 (6) 2.1.电源电路的设计 (6) 2.2放大器电路的设计 (7) 2.3窗口比较器电路的设计 (9) 2.4、温度报警电路的设计 (10) 三、电路的仿真图及装调和分析 (12) 3.1电源的装调........................................................................‥ (12) 3.2放大和比较电路的装调 (13) 3.3报警电路的装调.....................................................................‥ (13) 3．4整体电路的装调.....................................................................‥ (13) 四、实验结果分析 (13) 五、总结和体会.....................................................................‥ (15) 六、参考文献 (15) 七、附录........................................................................‥ (16)
一、任务技术指标 设计一个环境温度监测报警电路，通过对温度报警电路的设计、安装和调试，掌握温度报警电路的工作原理和运算放大器在实际电子电路中的应用。 基本要求： 1.当温度在15℃～30℃范围内（允许误差±1℃）时，报警器不发声。 2.当温度高于30℃时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。 3.当温度低于15℃时，报警器发出间歇式声响。 4.可用5～15V 直流稳压电源供电。 5.在保证性能的前提下，尽量减少功耗，降低成本。 二、总体设计思想 1.基本原理 温度报警器是通过对温度有一定的感应的电阻的阻值的变化，转变为相应的电压的变化，从而通过一系列的电路产生相应信号，输入报警器，从而报警器发出不同的声响。 设计电路的时候，首先要有一个能够测外界温度的电路，测温电路用电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻（要知道它的温度系数），它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。 然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定以下输出，把稳定的信号输入报警器中。这样就可以制作出来一个完整的温度报警器。 温度报警器由感知外部温度的桥式测温电路，差动放大电路，滞回比较器及报警器组成。测温电路由电阻组成，其中有一个就是对环境温度有感应的热敏电阻，它和其他电阻组成一个支路，另外还要有两个支路，都是用定值电阻组成的，事先就把相应的温度转换相应的电压，从而用不同阻值的电阻分压，这样就可以产生两个固定的温度，可以作为温度的上下限。然后，把它们的比较结果作为输入进差动放大电路，进行一定倍数的电压放大，在把差动电路的输出作为滞回比较器的输入，这是为了稳定输出，把稳定的信号输入报警器中。这就是一个完整的温度报警电路。 2.系统框图
数字温度报警器课程设计 摘要 随着时代的进步和发展，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, 本文主要介绍了一个基于 89S51 单片机的测温系统，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，特别是数字温度传感器 DS18B20 的数据采集过程。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实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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 当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 DS18B20 与AT89C51 结合实现最简温度检测系统，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。 关键词：单片机 DS18B20 温度传感器数字温度计 AT89S52
目录 1、概述 (1) 1.1 课程设计的意义 (1) 1.2 设计的任务和要求 (1) 2、系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 数字温度计设计方案论证 (2) 2.1.1 方案一 (2) 2.1.2 方案二 (2) 2.2 系统总体设计 (3) 2.3 系统模块 (4) 2.3.1 主控制器 (4) 2.3.2 显示电路 (5) 2.3.3 温度传感器 (5) 2.3.4 报警温度调整按键 (6) 3、系统软件算法分析 (7) 3.1 主程序流程图 (7) 3.2 读出温度子程序 (7) 3.3 温度转换命令子程序 (8) 3.4 计算温度子程序 (8) 3.5 显示数据刷新子程序 (8) 3.6 按键扫描处理子程序 (9) 4、实验仿真 (10) 5、总结与体会 (11) 查考文献 (12) 附1 源程序代码 (13) 2 实物图 (20)
模拟电路基础课程设计报告 温度报警电路的设计与仿真 姓名：FD 学号：----- 背景与简介： 本项目的目标是设计一个温度监测与报警电路。人们的生活与坏境温度息息相关，物理、化学、生物等科学都离不开温度，太阳能热水器、电力、石油、农业大棚经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对温度进行控制。例如，在醋和酒等的酿造生产中必须对发酵过程的温度进行检测与控制；许多太阳能热水器中，需要通过温度检测来控制其水泵运作；在农业大棚中，通过温度检测来判断是否合适农作物种植与生长；许多电子设备都有额定温度单位，没有合适的温度会使电子产品造成故障等等。 已知条件： 1．温度传感器 温度为25℃时，所有电阻的阻值为400Ω 温度每上升1℃，Rt的阻值下降Ω 2．数字电压表：2V满量程，3位半 3．发光二极管：正常发光时正向电流为2~10mA 设计要求： 1．温度为0℃时，数字电压表的指示为
2．温度为100℃时，数字电压表的指示为 3．温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警 4．温度监测与报警误差<±2℃ 分析： 1.由已知条件知：Rt与温度T的关系为： Rt=Ω ; 由于软件里面没有热敏电阻，根据上面的关系式，把Rt替换成一只Ω与一个1Ω的电位器串联，从而模拟由于温度改变引起的Rt的阻值变化。 2.根据设计要求1和2： 温度为0℃时，数字电压表的指示为,即Rt=Ω时，电压表示数为;温度为100℃时，数字电压表的指示为 ,即Rt=Ω时，电压表示数为； 3.根据设计要求3： 温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警，即电压小于或大于时，输出逻辑高电平，使发光二极管应导通；则此时显然因选用的比较器为窗口比较器。 4.根据设计要求4： 温度监测与报警误差<±2℃，则所选用运放应具有低失调。 系统方案设计与仿真：
电子科学与技术专业 课程设计报告 课程名称：嵌入式系统原理及应用课程设计题目：实时温度报警器的设计姓名： 学院： 专业： 年级： 学号： 指导教师：
一、引言 近年来随着科技的飞速发展，嵌入式的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的嵌入式应用系统中，嵌入式往往作为一个核心部件来使用，仅嵌入式方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工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控制具有重要的意义。本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0x ARM微处理器作为主控CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端，能够完全适应现代化工业的高速发展。 二、课程设计目的： 1、加深课本知识的理解，宽自己的知识面，更好的掌握的就业知识。 2、注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。通过自己解决实际问题，能体会到其中的快乐和优越感，培养学习的兴趣。
3、通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 三、设计内容： 硬件设计： 本设计的基于ARM 的嵌入式数据采集和显示装置的原理框图如图所示。由图可见，本系统采用“电源部分＋ARM 核心控制模块＋温度采集模块”实现所需功能。 电源电路设计 本系统的电源电路由两部分组成：系统总电源电路和RAM核心模块电源电路。如图：+12V恒定直流电源经电容滤波，分别进入7809和7805稳压，得到+9V和+5V的稳定电压输出后分别供给ARM核心
基于ds18b20数字温度报警器课程设计报告书 姓名：钟胜强 学号： 2 0 0 9 7 0 0 7 2 2 专业班级：测控技术与仪器一班 指导老师：杨穗 所在学院：材料与光电物理学院 2012年07 月02日
摘要 随着时代的进步和发展，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, 本文主要介绍了一个基于 89S51 单片机的测温系统，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，特别是数字温度传感器DS18B20 的数据采集过程。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实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，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 当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 DS18B20 与AT89C51 结合实现最简温度检测系统，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。 关键词：单片机 DS18B20 温度传感器数字温度计 AT89S52
目录 1、概述 (1) 1.1 课程设计的意义 (1) 1.2 设计的任务和要求 (1) 2、系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 数字温度计设计方案论证 (2) 2.1.1 方案一 (2) 2.1.2 方案二 (2) 2.2 系统总体设计 (3) 2.3 系统模块 (4) 2.3.1 主控制器 (4) 2.3.2 显示电路 (5) 2.3.3 温度传感器 (5) 2.3.4 报警温度调整按键 (6) 3、系统软件算法分析 (7) 3.1 主程序流程图 (7) 3.2 读出温度子程序 (7) 3.3 温度转换命令子程序 (8) 3.4 计算温度子程序 (8) 3.5 显示数据刷新子程序 (8) 3.6 按键扫描处理子程序 (9) 4、实验仿真 (10) 5、总结与体会 (11) 查考文献 (12) 附1 源程序代码 (13) 2 实物图 (20)
温度报警器设计 学院 专业电子信息工程班级 学籍号 姓名 指导教师 0000年00月00日
目录 目录............................................................................................................................ I I 第1章绪论. (3) 1.1温度报警器概述 (3) 1.2 温度报警器发展前景 (3) 1.3 本设计任务 (4) 第2章总体方案论证与设计 (5) 2.1 方案论述 (5) 2.2 总体硬件组成框图 (5) 第3章系统硬件设计 (6) 3.1 单片机 (6) 3.2 温度采集电路 (6) 3.2.1 PT100温度传感器 (6) 3.2.2 测温电路 (7) 3.3 A/D转换电路 (7) 3.3.1 ADC0801介绍 (7) 3.3.2 A/D转换电路工作原理 (8) 3.4 温度显示电路 (8) 第4章系统软件设计 (9) 4.1 软件设计思路 (9) 4.2 主程序设计 (9) 第5章系统调试与测试结果分析 (10) 5.1 使用的仪器仪表 (10) 5.2 系统调试 (10) 5.2.1 硬件调试 (10) 5.2.2 软件调试 (10) 5.2.3 硬件软件联调 (10) 5.3 测试结果 (10) 附录1 系统电路图 (12) 附录2 元器件清单 (13) 附录3 程序清单 (14)
第1章绪论 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。 温度报警器广泛应用于工农业生产以及日常生活中：环境温度检测，机房温度监测及报警，蔬菜大棚、花窖、鱼塘水温监测，工厂用的烘箱、电炉，汽车低温报警（提示司机路面结冰），实验室，冷库、仓库温度监测及报警等等，其研究具有一定的学术价值和广泛的市场前景。 1.1温度报警器概述 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。 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，此时的发声的报警装置可以通过改变一些元器件的接法而发出不同的声音。为了增加实用效果,特添加由共阳极双色发光管组成的指示电路.电路不报警时为绿灯,反则报警时为红绿交替。 1.2 温度报警器发展前景 目前我国人民生活水平有所提高，一些电器产品正深入到千家万户，据统计，我国目前有约13亿人口，几乎每个家庭都用过象热得快之类的烧水工具。随之而来的便是由于使用不当或在使用的同时却忘了而发生的事故。如果将本系统用于实际，可以有效遏制该类事故发生。因此，如果实际的产品一旦投放市场，必将有很大的市场空间和广阔的发展前景。本产品在把一些连线以不同的方式连接时，