67、零基础51单片机教程 热敏感应模块

51单片机数字温度计设计与实现温度计是一种常见的电子测量设备，用于测量环境或物体的温度。

而数字温度计基于单片机的设计与实现，能够更准确地测量温度并提供数字化的显示，具备更多功能。

一、设计原理数字温度计的设计原理基于温度传感器和单片机。

温度传感器用于感测温度，而单片机负责将传感器读取的模拟信号转化为数字信号，并进行温度计算及显示。

二、所需材料1. 51单片机2. 温度传感器（例如DS18B20）3. 数码管或液晶显示屏4. 连接线5. 电源电路电容、电阻等元件三、设计步骤1. 连接电路：按照电路原理图将51单片机、温度传感器和显示器等元件进行连接。

注意正确连接引脚，以及电源电路的设计和连接。

2. 编写程序：利用汇编语言或C语言编写51单片机的程序，实现温度读取、计算和显示功能。

3. 温度传感器设置：根据温度传感器的型号和数据手册，配置单片机相应的输入输出口、温度转换方式等参数。

4. 读取温度：通过单片机对温度传感器进行读取，获取传感器采集的温度数据。

5. 温度计算：根据传感器输出的数据和转换方法，进行温度计算，得到更准确的温度数值。

6. 数字显示：将计算得到的温度数值通过数码管或液晶显示屏进行数字显示。

可以选择合适的显示格式和单位。

7. 添加附加功能：可以根据实际需求，增加其他功能，如报警功能、数据记录、温度曲线显示等。

8. 系统测试与优化：将设计的数字温度计进行系统测试，确保其正常运行和准确显示温度。

根据测试结果进行可能的优化或改进。

四、注意事项1. 连接线应牢固可靠，避免出现松动或接触不良的情况。

2. 选择合适的温度传感器，并正确设置传感器的相关参数。

3. 程序设计时应注意算法的准确性和优化性，以确保测量的准确性和实时性。

4. 温度传感器的安装和环境选择也会影响温度计的准确性，应避免与外部环境干扰和热源过近的情况。

五、应用领域1. 家庭和工业温度监测：数字温度计可以广泛应用于室内、室外温度监测，工业生产中的温度控制等。

51温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解温度传感器的基本原理，掌握51温度传感器的工作方式和特点。

2. 学生能够描述温度传感器在智能控制系统中的应用，并解释其重要性。

3. 学生能够运用数学知识，对温度传感器采集的数据进行分析和处理。

技能目标：1. 学生能够正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建。

2. 学生能够编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理。

3. 学生能够运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复。

情感态度价值观目标：1. 学生对温度传感器和智能控制系统产生兴趣，增强对科学技术的热爱和好奇心。

2. 学生在合作探究中，培养团队精神和沟通能力，提高自信心和自主学习能力。

3. 学生认识到温度控制在日常生活和工业生产中的重要性，增强环保意识和责任感。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中信息技术课程，结合学生已有物理、数学知识，以实用性为导向，强调知识与实践相结合。

学生特点为好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。

因此，教学要求注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本工作原理，包括热敏电阻的阻值随温度变化的特性，重点讲解NTC热敏电阻的原理及应用。

2. 51温度传感器介绍：详细讲解51温度传感器的结构、性能参数及使用方法，结合教材相关章节，使学生了解其在智能控制系统中的应用。

3. 温度监测电路搭建：指导学生按照教材步骤，正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建，学习电路图识读和电子元件的使用。

4. 编程与数据处理：教授学生编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理，结合数学知识，对采集到的数据进行分析和计算。

5. 故障诊断与修复：培养学生运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复，提高学生的动手能力和实际操作技能。

6. 实践应用：结合实际案例，让学生了解温度控制在日常生活和工业生产中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的创新意识。

51单片机温度采集与显示设计前言在现代科技快速发展的时代，物联网技术已经深入各行各业，其广泛应用促使了传感器技术的日益普及。

而温度传感器作为一种常用的传感器类型，广泛应用于环境监测、工业自动化以及生活中的智能家居等领域。

本文将介绍如何利用51单片机进行温度采集与显示的设计。

一、硬件设计1.1 温度传感器选择在温度传感器的选择方面，我们可以根据不同的应用需求选择不同类型的传感器。

例如，当我们需要测量较高温度范围时，可以选择热电偶传感器；而当需要测量精度较高的低温范围时，可以选择PT100温度传感器。

根据具体应用需求选择合适的温度传感器非常重要。

1.2 电路设计对于51单片机温度采集与显示设计，我们需要设计一个简单的电路来连接温度传感器和单片机。

电路主要包括温度传感器、AD转换芯片以及显示模块。

具体电路连接关系如下图所示：（图略）二、软件设计2.1 单片机编程环境搭建在进行51单片机编程之前，我们需要搭建相应的编程环境。

常用的51单片机编程软件有Keil MDK等，我们根据实际情况选择适合自己的编程软件，并进行相应的安装和配置。

2.2 代码编写在代码编写方面，我们可以利用C语言编写相应的程序来实现温度采集与显示的功能。

首先，我们需要初始化相应的引脚和寄存器，配置AD转换芯片以及显示模块。

接着，我们可以借助单片机的AD转换功能获取温度传感器的电压信号，并通过相应的算法将电压转换为温度数值。

最后，将获取到的温度数值通过显示模块展示出来。

三、实验结果与应用3.1 实验结果通过实验，我们成功地设计出了一个基于51单片机的温度采集与显示系统。

系统可以准确地采集温度传感器的信号，并将温度数值以数字形式显示在屏幕上。

通过对比实际温度和显示数值，可以发现系统具有较高的测量精度和稳定性。

3.2 应用前景基于51单片机的温度采集与显示系统可以广泛应用于各个领域。

在工业自动化中，可以用于实时监测设备的温度，并及时采取措施以防止设备过热。

基于51单片机的火焰传感器检测与报警设计与制作1. 方案设计与说明 此系统是基于89C52单片机设计的，包含液晶显示模块， 火焰信息采集模块，报警模块。

89C52作为控制核心，具有功耗低，功能强等特点，电压可选3到5V 电源供电。

火焰检测报警模块采用数字式红外传感器，该芯片具有精度高，测量范围广等优点，易与单片机连接，模块电路组成简单并同时具有报警功能。

红外传感器原理： 红外传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测火焰发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出火焰辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。

从而可以对火烟进行检测。

总体方案描述： 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1-1总体设计框图所示：图1-1 系统框图 硬件电路：软件实现：系统以单片机为控制器，采用C语言对单片机进行编程。

程序主要起导向和决策的作用，它控制整个系统稳定协调的运作。

系统各种功能主要通过调用具体的子程序来实现，主要负责信号的采集，信号的处理和蜂鸣器，LED，1602液晶的显示。

其主要流程图如图1-2所示。

图1-2 流程图2.测试结果刚通电时如图2-1所示，出现火焰时如2-1所示。

图2-1 刚通电时图2-2 出现火焰时3.现象当给板子供板子的时候，蜂鸣器不响，液晶什么都不显示，LED灯不亮。

当出现火焰时蜂鸣器响进行报警，液晶显示“Fire!Fire!Fire! Go Go Go”，LED灯亮。

当火焰消失时，一切都恢复到刚通电时的状态。

1小时学会51单片机C语言入门教程相信很多爱好电子的朋友,对单片机这个词应该都不会陌生了吧。

不过有些朋友可能只听说他叫单片机，他的全称是什么也许并不太清楚，更不用说他的英文全称和简称了。

单片机是一块在集成电路芯片上集成了一台有一定规模的微型计算机。

简称为:单片微型计算机或单片机 (Single Chip Computer)。

单片机的应用到处可见，应用领域广泛，主要应用在智能仪表、实时控制、通信、家电等方面。

不过这一切都没什么关系，因为我(当然也包括任何人)都是从不知道转变成知道的，再转变成精通的。

现在我只想把我学习单片机的经历，详细地讲叙给大家听听，可能有些大虾会笑话我，想:那么简单的东西还在这里卖弄。

但是你错了，我只是把我个人学习的经历讲述一遍而已，仅仅对那些想学习单片机，但又找不到好方法或者途径的朋友，提供一个帮助，使他们在学习过程中，尽量少走些弯路而已～首先，你必须有学习单片机的热情，不是说今天去图书馆看了一个下午关于单片机的书，而明天玩上半天，后天就不知道那个本书在讲什么东西了。

还是先说说我吧，我从大二的第一个学期期末的时候才开始接触单片机，但在这之前，正如上面所说的:我知道有种芯片叫单片机，但是具体长成什么样子，却一点也不知道～看到这里很多朋友一定会忍不住发笑。

嘿嘿，你可千万别笑，有些大机长成什么样子呢～而我对单片机的痴迷更是常四毕业的人也同样不知道单片人所不能想象的地步，大二的期末考试，我全放弃了复习，每当室友拿着书在埋头复习的时候，我却捧着自己从图书馆借的单片机书在那看，虽然有很多不懂，或但是我还是坚持了下来，当时我就想过，为了单片机值不值得我这样去付出，许这也是在一些三流学校的好处吧，考试挂科后，明年开学交上几十元一门的补考费，应该大部分都能过了。

于是，我横下一条心，坚持看我的单片机书和资料。

当你明白了单片机是这么一回事的时候，显而易见的问题出来了:我要选择那种语言为单片机编写程序呢,这个问题，困扰了我好久。

一、介绍单片机和温度传感器模块在现代科技领域中，单片机和传感器模块起着至关重要的作用。

单片机是一种集成电路芯片，具有微型计算机的所有功能，可以独立地完成数据处理、控制和通信等功能。

而温度传感器模块则是一种可以测量周围环境温度的设备，通常被广泛应用于工业控制、温度监测和自动化系统中。

二、单片机中温度传感器模块的作用在单片机系统中，温度传感器模块可以实现对环境温度的实时监测和控制，例如在温室大棚中可以通过温度传感器模块来监测和调节温室内的温度，从而为植物提供适宜的生长环境。

在家用电器中，温度传感器模块也被用于测量设备的工作温度，以确保设备的稳定性和安全性。

温度传感器模块在单片机系统中起着非常重要的作用。

三、单片机中温度传感器模块的工作流程1、初始化在单片机中使用温度传感器模块之前，首先需要对单片机进行初始化设置。

这包括设置单片机的输入输出引脚、时钟频率、通讯协议等。

2、连接温度传感器模块将温度传感器模块与单片机进行连接，通常采用I2C、SPI、UART等通讯协议。

这样单片机就可以通过相应的通讯协议与温度传感器模块进行数据交换。

3、读取温度数据单片机通过相应的通讯协议向温度传感器模块发送读取命令，模块在收到命令后会开始测量环境温度，并将温度数据传输回单片机。

4、数据处理单片机接收到温度数据后，可以进行相应的数据处理操作，例如将温度数据转换为人类可读的温度值，并进行单位换算等。

5、控制输出根据温度数据的处理结果，单片机可以进一步控制其他设备的工作状态，例如控制风扇、加热器等来调节环境温度。

四、单片机中温度传感器模块的应用举例1、温室温度控制系统在温室中安装有温度传感器模块和单片机，可以实现自动调节温室内的温度，保障植物的生长环境。

2、家用空调系统家用空调系统中通常也会配备温度传感器模块和单片机，以实现对室内温度的精准监测和控制。

3、工业加热系统在工业生产过程中，温度传感器模块和单片机可以用于监测和控制加热设备的温度，确保生产过程的稳定性和安全性。

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序(含电路图)•下面是原理图：下面是SHT11与MCU连接的典型电路：下面是源代码：#include <reg52.h>#include <intrins.h>/******************************************************** 宏定义********************************************************/ #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define noACK 0#define ACK 1#define STATUS_REG_W 0x06#define STATUS_REG_R 0x07#define MEASURE_TEMP 0x03#define MEASURE_HUMI 0x05#define RESET 0x1eenum {TEMP,HUMI};typedef union //定义共用同类型{unsigned int i;float f;} value;/******************************************************** 位定义********************************************************/ sbit lcdrs=P2^0;sbit lcdrw=P2^1;sbit lcden=P2^2;sbit SCK = P1^0;sbit DATA = P1^1;/******************************************************** 变量定义********************************************************/ uchar table2[]="SHT11 温湿度检测";uchar table3[]="温度为：℃";uchar table4[]="湿度为：";uchar table5[]=".";uchar wendu[6];uchar shidu[6];/******************************************************** 1ms延时函数void delay(int z){int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=125;y>0;y--);}/******************************************************** 50us延时函数********************************************************/ void delay_50us(uint t){uint j;for(;t>0;t--)for(j=19;j>0;j--);}/******************************************************** 50ms延时函数********************************************************/ void delay_50ms(uint t){uint j;for(;t>0;t--)for(j=6245;j>0;j--);}/******************************************************** 12864液晶写指令********************************************************/ void write_12864com(uchar com){lcdrs=0;delay_50us(1);P0=com;lcden=1;delay_50us(10);lcden=0;delay_50us(2);}/******************************************************** 12864液晶写数据void write_dat(uchar dat){lcdrs=1;lcdrw=0;delay_50us(1);P0=dat;lcden=1;delay_50us(10);lcden=0;delay_50us(2);}/******************************************************** 12864液晶初始化********************************************************/ void init12864lcd(void){delay_50ms(2);write_12864com(0x30);delay_50us(4);write_12864com(0x30);delay_50us(4);write_12864com(0x0f);delay_50us(4);write_12864com(0x01);delay_50us(240);write_12864com(0x06);delay_50us(10);write_12864com(0x0c);delay_50us(10);}/******************************************************** 12864液晶显示函数********************************************************/ void display1(void){uchar i;write_12864com(0x80);for(i=0;i<18;i++){write_dat(table2[i]);delay_50us(1);}/******************************************************** 12864液晶显示函数********************************************************/ void display2(void){uchar i;write_12864com(0x90);for(i=0;i<18;i++){write_dat(table3[i]);delay_50us(1);}}/******************************************************** 12864液晶显示函数********************************************************/ void display3(void){uchar i;write_12864com(0x88);for(i=0;i<8;i++){write_dat(table4[i]);delay_50us(1);}}/******************************************************** 12864液晶显示函数********************************************************/ void displaywendu(void){uchar i;write_12864com(0x94);for(i=0;i<3;i++){write_dat(wendu[i]);delay_50us(1);}for(i=0;i<1;i++)write_dat(table5[i]);delay_50us(1);}for(i=4;i<5;i++){write_dat(wendu[i]);delay_50us(1);}}/******************************************************** 12864液晶显示函数********************************************************/ void displayshidu(void){uchar i;write_12864com(0x8C);for(i=0;i<3;i++){write_dat(shidu[i]);delay_50us(1);}for(i=0;i<1;i++){write_dat(table5[i]);delay_50us(1);}for(i=4;i<5;i++){write_dat(shidu[i]);delay_50us(1);}}/******************************************************** SHT11写字节程序********************************************************/ char s_write_byte(unsigned char value){unsigned char i,error=0;for (i=0x80;i>0;i>>=1) //高位为1，循环右移{if (i&value) DATA=1; //和要发送的数相与，结果为发送的位 else DATA=0;SCK=1;_nop_();_nop_();_nop_(); //延时3usSCK=0;}DATA=1; //释放数据线SCK=1;error=DATA; //检查应答信号，确认通讯正常_nop_();_nop_();_nop_();SCK=0;DATA=1;return error; //error=1 通讯错误}/********************************************************SHT11读字节程序********************************************************/ char s_read_byte(unsigned char ack){unsigned char i,val=0;DATA=1; //释放数据线for(i=0x80;i>0;i>>=1) //高位为1，循环右移{SCK=1;if(DATA) val=(val|i); //读一位数据线的值SCK=0;}DATA=!ack; //如果是校验，读取完后结束通讯 ； SCK=1;_nop_();_nop_();_nop_(); //延时3usSCK=0;_nop_();_nop_();_nop_();DATA=1; //释放数据线return val;}/********************************************************SHT11启动传输********************************************************/ void s_transstart(void){DATA=1; SCK=0; //准备_nop_();SCK=1;_nop_();DATA=0;_nop_();SCK=0;_nop_();_nop_();_nop_();SCK=1;_nop_();DATA=1;_nop_();SCK=0;}/********************************************************SHT11连接复位********************************************************/void s_connectionreset(void){unsigned char i;DATA=1; SCK=0; //准备for(i=0;i<9;i++) //DATA保持高，SCK时钟触发9次，发送启动传输，通迅即复位{SCK=1;SCK=0;}s_transstart(); //启动传输}/********************************************************SHT11温湿度检测********************************************************/char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned charmode){unsigned error=0;unsigned int i;s_transstart(); //启动传输switch(mode) //选择发送命令{case TEMP : error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break; //测量温度case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break; //测量湿度default : break;}for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break; //等待测量结束if(DATA) error+=1; // 如果长时间数据线没有拉低，说明测量错误*(p_value) =s_read_byte(ACK); //读第一个字节，高字节 (MSB)*(p_value+1)=s_read_byte(ACK); //读第二个字节，低字节 (LSB)*p_checksum =s_read_byte(noACK); //read CRC校验码return error; // error=1 通讯错误}/********************************************************SHT11温湿度值标度变换及温度补偿********************************************************/void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature){const float C1=-4.0; // 12位湿度精度修正公式const float C2=+0.0405; // 12位湿度精度修正公式const float C3=-0.0000028; // 12位湿度精度修正公式const float T1=+0.01; // 14位温度精度 5V条件修正公式const float T2=+0.00008; // 14位温度精度 5V条件修正公式float rh=*p_humidity; // rh: 12位湿度float t=*p_temperature; // t: 14位温度float rh_lin; // rh_lin: 湿度 linear值float rh_true; // rh_true: 湿度 ture值float t_C; // t_C : 温度℃t_C=t*0.01 - 40; //补偿温度rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1; //相对湿度非线性补偿rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin; //相对湿度对于温度依赖性补偿if(rh_true>100)rh_true=100; //湿度最大修正if(rh_true<0.1)rh_true=0.1; //湿度最小修正*p_temperature=t_C; //返回温度结果*p_humidity=rh_true; //返回湿度结果}/********************************************************主函数********************************************************/void main(void){unsigned int temp,humi;value humi_val,temp_val; //定义两个共同体，一个用于湿度，一个用于温度 unsigned char error; //用于检验是否出现错误unsigned char checksum; //CRCinit12864lcd();display1();display2();display3();s_connectionreset(); //启动连接复位while(1){error=0; //初始化error=0，即没有错误error+=s_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP); //温度测量error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //湿度测量if(error!=0) s_connectionreset(); ////如果发生错误，系统复位else{humi_val.f=(float)humi_val.i; //转换为浮点数temp_val.f=(float)temp_val.i; //转换为浮点数calc_sth10(&humi_val.f,&temp_val.f); //修正相对湿度及温度temp=temp_val.f*10;humi=humi_val.f*10;wendu[0]=temp/1000+'0'; //温度百位wendu[1]=temp%1000/100+'0'; //温度十位wendu[2]=temp%100/10+'0'; //温度个位wendu[3]=0x2E; //小数点wendu[4]=temp%10+'0'; //温度小数点后第一位displaywendu();shidu[0]=humi/1000+'0'; //湿度百位shidu[1]=humi%1000/100+'0'; //湿度十位shidu[2]=humi%100/10+'0'; //湿度个位shidu[3]=0x2E; //小数点shidu[4]=humi%10+'0'; //湿度小数点后第一位displayshidu();}delay(800); //等待足够长的时间，以现行下一次转换}}相关手册资料及源码下载地址：基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序相关资料。

基于51单片机的热敏传感器系统设计基于51单片机的热敏传感器系统设计可以包括以下几个主要步骤：
1. 硬件设计：选择适合的热敏传感器，例如热敏电阻或热敏电偶，以测量温度变化。

将传感器与51单片机进行连接，通常可以通过模拟输入引脚或数字输入引脚来读取传感器的输出信号。

此外，您还需要考虑适当的电源电路和滤波电路。

2. 软件设计：使用汇编语言或C语言编写51单片机的程序。

首先，您需要初始化单片机的引脚和其他必要的外设。

然后，设置ADC （模数转换器）以将传感器的模拟信号转换为数字值。

接下来，您可以编写算法来处理传感器的输出数据，并根据需要进行温度计算或其他操作。

最后，您可以通过串口或其他适当的方式将结果输出到显示屏或其他设备上。

3. 测试和调试：完成软硬件设计后，进行系统的测试和调试。

确保传感器能够准确地测量温度变化，并且单片机能够正确地读取和处理传感器的输出信号。

如果发现问题，您可以通过调试程序或检查硬件连接来解决。

总结起来，基于51单片机的热敏传感器系统设计涉及到硬件设计、软件设计和测试调试三个主要步骤。

通过合理的设计和编程，您可以实现一个可靠和准确的热敏传感器系统。