基于单片机的温度报警器

1、作品介绍：我个人设计的温度报警器是基于51单片机开发的一种能时时检测温度，并且报警的器件，它采用AT89S52单片机、DS18B20、1602液晶显示器等电学元器件，通过编写程序和一定的算法，最终实现的功能是：开机后单片机自动运行一套程序，使DS18B20检测室内的温度，并通过一定的算法对数据采样处理，计算出室内的温度，通过1602液晶显示器显示出来，当室温超过设定的值时，单片机驱动峰鸣发出声音！2、器件介绍：a、A T89S52单片机：AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

b、DS18B20测温芯片：DS18B20数字温度传感器，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。

DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （1 ）采用单总线的接口方式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。

单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

⏹（2 ）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20 的测量范围为-55 ℃~+ 125 ℃；在-10~+ 85°C 范围内，精度为±0.5°C 。

⏹（3 ）在使用中不需要任何外围元件。

⏹（4 ）持多点组网功能多个DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。

基于51单片机的温度报警系统设计温度报警系统是一种常见的安全监控系统，它可以监测环境温度，并在温度达到设定阈值时发出警报。

本文将介绍一个基于51单片机的温度报警系统的设计。

一、系统设计目标和功能本系统的设计目标是实时监测环境温度，并在温度达到预设阈值时发出警报。

具体功能包括：1.温度采集：通过温度传感器实时采集环境温度。

2.温度显示：将采集到的温度值通过数码管显示出来。

3.温度比较：将采集到的温度值与预设的阈值进行比较。

4.报警控制：当温度超过预设的阈值时，触发警报控制器。

5.报警指示：通过蜂鸣器或者LED灯等方式进行报警提示。

二、硬件设计本系统的硬件设计包括主控部分和外围部分。

1. 主控部分：使用51单片机作为主控芯片，通过AD转换器和温度传感器实现温度数据采集。

采用片内RAM和Flash存储器对数据进行处理和存储。

2.外围部分：包括数码管显示和报警指示。

使用数码管模块将温度值进行显示，使用LED灯或者蜂鸣器进行报警指示。

三、软件设计本系统的软件设计包括程序的编写和算法的设计。

1.程序编写：使用C语言编写单片机的程序。

程序主要包括温度采集、温度比较、报警控制和报警指示等功能。

2.算法设计：根据采集到的温度值与预设阈值进行比较，判断是否触发警报控制器。

同时，根据警报控制器的状态，控制报警指示的开关。

四、系统测试完成硬件和软件设计后，需要进行系统测试以验证系统的正确性和稳定性。

1.硬件测试：对硬件电路进行测试，包括电源、信号传输和外围器件等方面。

测试时需要注意电源的稳定性，信号的准确性和外围部件的工作状态。

2.软件测试：进行程序的运行测试，检查各功能是否正常运行。

特别关注温度采集和比较、报警控制和报警指示等功能。

五、系统性能分析对系统的性能进行分析，包括温度采集的准确性、报警控制的响应时间和报警指示的稳定性等方面。

1.温度采集准确性：主要受温度传感器的精度和ADC转换的准确性影响。

在设计中要选择合适的传感器和ADC。

基于单片机的温度报警系统报告温度报警系统是一种应用电子技术和单片机技术相结合的智能化设备，其主要功能是监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出报警信号。

本报告将介绍基于单片机的温度报警系统的设计原理、硬件和软件实现以及系统的性能评估。

一、设计原理单片机温度报警系统的设计原理主要分为三个部分：传感器模块、控制模块和报警模块。

传感器模块用于检测环境温度，通常采用数字温度传感器，如LM35、控制模块使用单片机来读取传感器模块的温度值，并与预设的温度阈值进行比较。

如果温度超过阈值，控制模块将触发报警模块发出报警信号。

二、硬件实现1.单片机选择：常用的单片机有8051、PIC、AVR等。

根据实际需求选择性能适中的单片机。

2.传感器模块：采用数字温度传感器LM35，可提供线性的电压输出与温度变化之间的关系。

3.控制模块：通过单片机读取LM35的模拟输出电压，并通过AD转换将其转化为数字温度值。

然后与预设的温度阈值进行比较。

如果超过阈值，则触发报警。

4.报警模块：可选择蜂鸣器、LED灯等作为报警的输出设备。

三、软件实现1.初始化：设置单片机的各个引脚（输入或输出）、定时器、ADC等。

2.ADC转换：读取LM35的模拟输出电压并进行AD转换，将其转化为数字温度值。

3.温度比较：将读取到的温度值与预设的温度阈值进行比较。

4.报警触发：如果温度超过阈值，则触发报警，通过控制报警模块（如蜂鸣器或LED）输出报警信号。

5.延时处理：为了避免频繁的报警，可以设置一个延时处理时间，即在触发报警后，系统将进入一个延时状态。

四、系统性能评估1.精度：温度报警系统的精度主要依赖于传感器模块和ADC的精度。

2.响应时间：系统的响应时间取决于单片机的运行速度和各个模块的设计。

3.可靠性：系统的可靠性与硬件和软件的稳定性相关，如单片机的抗干扰性、温度传感器的稳定性等。

4.扩展性：系统的可扩展性决定了其在实际应用中的灵活性和适用范围。

综上所述，基于单片机的温度报警系统设计原理清晰，硬件和软件实现相对简单，能够实现对环境温度的准确监测和报警功能。

目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)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 (12)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 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (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。

一、摘要我们介绍的是一种基于单片机控制的数字温度报警，本温度系统具有多功能性，即可以当数字温度计使用，显示当前环境温度，又可以作为报警器使用，设置报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警，并采取措施使温度下降。

该温度报警系统控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使DS18B20，用2位共阳极LED数码管,实现温度显示,能准确达到以上要求。

二、设计方案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利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。

2、方案二进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。

从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。

温度报警系统电路设计总体设计方框图如图1所示1、单片机主板电路单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点，该模块包括中央处理CPU -AT89C51、时钟电路及复位电路；图2复位电路图3 时钟电路2、DS18B20温度传感器与单片机的接口电路DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。

DS18B20是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。

该电路完成了信号的采集、转换和传输。

图43、上下限报警调整电路分别调整温度的上下限报警设置，有“+“、”“-”、“确定”等键图5上下限报警调整电路4、温度显示电路显示当前测得的温度，数码管采用74LS247驱动图6温度显示电路5、报警电路当环境温度超过设定温度时，蜂鸣器鸣叫，红灯点亮，发生报警；当人员发现警报时，可按图8中的按钮，暂时中断蜂鸣器的鸣叫。

基于单片机温度报警器的设计温度报警器是一种常见的安全设备，用于监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报。

基于单片机的温度报警器可以实现温度监测、报警和数据记录等功能，具有灵敏度高、可靠性好、成本低等优点。

下面将描述一种基于单片机的温度报警器的设计。

设计思路：本设计采用温度传感器、单片机、蜂鸣器和LCD液晶显示器等组成，实现温度监测和报警功能。

温度传感器用于测量环境温度，将温度值传输给单片机进行处理；单片机负责对温度值进行比较和判断，当温度超过设定阈值时，通过控制蜂鸣器发出警报声，并在LCD显示器上显示温度值和警报信息。

硬件设计：1.温度传感器：可以选择数字温度传感器，如DS18B20。

将温度传感器连接到单片机的数字引脚上，通过引脚读取传感器输出的数字信号。

2.单片机：可以选择常见的8位单片机，如STC89C52、单片机具有较强的处理能力和丰富的IO资源，可以用于读取和处理温度传感器数据，并控制蜂鸣器和LCD显示器。

3.蜂鸣器：选择合适的蜂鸣器，并将其连接到单片机的IO引脚上。

当温度超过设定阈值时，单片机将IO引脚置高，使蜂鸣器发出警报声。

4.LCD液晶显示器：选择适配器单片机的LCD显示器，通过单片机的IO引脚与单片机连接。

当温度超过设定阈值时，将警报信息显示在LCD上。

软件设计：1.硬件初始化：设置单片机相关IO引脚为输入输出模式，初始化温度传感器和LCD显示器。

2.温度采集：通过单片机的数字引脚读取温度传感器输出的数字信号，并进行相应的数据转换，得到环境温度值。

3.温度监测：将环境温度值与设定的阈值进行比较，若温度超过阈值则触发报警。

4.报警处理：当温度超过设定阈值时，通过设置单片机的IO引脚，控制蜂鸣器发出警报声，并在LCD显示器上显示警报信息。

5.数据记录：可以选择将温度数据保存到EEPROM中，方便后续查询和分析。

总结：基于单片机的温度报警器是一种简单但实用的安全设备，通过温度传感器和单片机的配合，可以实现对环境温度的实时监测和报警功能。

天津滨海职业学院全日制高等职业教育毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书基于单片机的温度报警器设计（方案）作者：李佳璐院系：天津滨海职业学院机电工程系专业：电子信息工程技术年级：2012级学号：20120012113指导教师：×××时间：2015年4月主要内容简介在农业生产中，温室的温度很难把握。

往往超过或低于允许值，致使大批良种的报废，耽误农时，影响生产。

这就需要设计一个温度报警器，在环境温度超过一定范围时报警，来提醒使用者。

基于以上背景设计基于单片机的温度报警器。

本设计采用ATMEL公司的ATmega16单片机为硬件核心系统，添加数码管、按键和温度传感器芯片，组成完整的硬件系统。

采用C语言为编程语言，进行系统的软件系统开发。

通过本系统硬件、软件部分设计完成如下目标:1、完成系统的硬件部分设计，硬件部分包括电源、显示、按键、温度接口、报警触发等部分设计。

在此基础上保证软件功能实现。

2、温度报警器可以通过按键方便设定报警范围。

3、温度报警器通过数码管显示实时显示测量的环境温度。

当环境温度温度超出设定范围时，启动报警。

本设计硬件制作方便，通过C语言程序实现软件设计，可移植性强，能够精准的对环境进行温度测量并显示，实用性强。

关键字：M16;18B20;温度控制;C语言目录一、绪论 (4)（一）研究背景与现状 (4)（二）设计内容及要求 (4)二、关键技术简介 (5)三、M16单片机概述 (6)（一）ATmega16 的主要性能 (6)（二）M16的基本组成及引脚 (6)（三）M16的引脚基本功能 (6)（四）外部晶体振荡器 (8)四、温度传感器18B20介绍 (8)（一）温度传感器18B20的特性 (8)（二）温度传感器18B20的基本组成，见下图4所示。

(9)（三）温度传感器18B20的测温操作 (10)五、硬件设计 (12)（一）硬件电路设计 (12)（二）电源和复位电路设计 (13)（三）输入、输出部分设计 (14)（四）驱动部分设计 (15)六、软件设计 (15)（一）显示部分设计 (15)（二）按键检测设计 (21)（三）1－wire 是一种通讯协议实现 (23)（四）软件总体设计 (27)一、绪论（一）研究背景与现状1．在农业生产中，温室的温度很难把握。

基于51单片机的温度报警器设计引言：温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。

本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器，以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。

一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。

1.传感器选择温度传感器的选择非常重要，它决定了监测温度的准确性和稳定性。

常见的温度传感器有热敏电阻（如NTC热敏电阻）、热电偶以及数字温度传感器（如DS18B20）。

在本设计中，我们选择使用DS18B20数字温度传感器，因为它具有高精度和数字输出的优点。

2.电路连接将DS18B20与51单片机连接，可以采用一根三线总线（VCC、GND、DATA）的方式。

具体连接方式如下：-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚（一般为5V）；-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚；-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。

3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。

在本设计中，我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。

将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚，另一个引脚连接到单片机的GND引脚。

二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。

1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信，读取DS18B20传感器返回的温度数据。

读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。

2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较，如果温度超过阈值，则触发报警控制。

可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。

三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下：1.首先，单片机将发出启动信号，要求DS18B20开始温度转换。

2.单片机等待一段时间，等待DS18B20完成温度转换。

3.单片机向DS18B20发送读取信号，并接收DS18B20返回的温度数据。