基于单片机的温度报警系统报告
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学生毕业设计(论文)报告毕业设计(论文)任务书专业班级姓名实践单位名称:实践岗位名称:岗位职责:岗位能力要求:一、课题名称:智能温度控制系统二、主要技术指标(或基本要求):本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字化、智能化方面有广泛的用途。
温度显示基本范围0.00℃—99.99℃。
精度误差小于0.01℃。
所测温度值由四位数码管显示。
可以设定温度的上下限报警功能。
三、主要工作内容:本设计的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。
设计采用数字温度传感器DS18B20,此传感器读取被测量温度值,并进行转换。
将转换后的数据送到单片机处理,再通过数码管显示出来。
同时,手动设置温度的上下限值,当实时温度超出时,对应的工作指示灯亮。
四、主要参考文献:______________________________________________________________杨素行.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:77-78.阎石著.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:23-26.李全利,仲伟峰,徐军著.单片机原理及应用[M]. 北京:清华大学出版社2006:46-48.何立民著.单片机高级教程[M].北京:航空航天大学出版社,2000:55-57.杨路明著.C语言程序设计教程[M].北京:邮电大学出版社,2005:124-132.马忠梅,籍顺心,张凯等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:航天航空大学出版社,2007:28-45.学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告随着现代经济和社会的发展,信息化程度越来越高,智能化的测控仪器仪表应用越来越广范。
其中基于单片机的温度测控系统广范应用于工业、军事、消防等领域,因此这个题目具有很强的现实意义。
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STC89C51单片机的温度控制报警系统设计摘要:本文基于STC89C51单片机设计了一种温度控制报警系统,通过温度传感器检测环境温度,并根据设定的温度范围控制风扇运转并发出报警信号,以实现室内温度自动控制。
本文介绍了系统硬件设计、软件设计以及测试实验,并通过实验数据验证了系统的可行性和稳定性。
关键词:STC89C51单片机;温度控制;报警系统;温度传感器一、引言随着科技的不断发展,自动化控制技术在各个领域得到广泛应用。
温度自动控制是其中的一个重要应用方向。
在家庭、工厂以及医院等场所,温度的合理控制对于人们的身体健康和环境的稳定运转都有着重要的影响。
因此,设计一种基于STC89C51单片机的温度控制报警系统具有重要的研究价值和应用前景。
二、系统设计2.1 系统功能本系统主要功能为:实时检测环境温度,根据设定的温度范围控制风扇运转,并发出报警信号以实现室内温度自动控制。
2.2 系统硬件设计本系统主要硬件设计包括:温度传感器模块、LED指示灯、蜂鸣器、风扇以及STC89C51单片机。
温度传感器模块采用DS18B20型号,通过单总线接口与单片机相连,用于检测室内温度。
LED指示灯用于显示系统状态,包括运行状态和报警状态。
蜂鸣器用于发出报警信号。
风扇用于控制系统温度,实现温度自动控制。
STC89C51单片机负责系统的数据采集、运算和控制。
2.3 系统软件设计本系统的软件设计分为两部分:系统初始化和主程序部分。
系统初始化包括:串口初始化、温度传感器初始化、LED指示灯初始化、蜂鸣器初始化、风扇初始化等,主要用于对系统各个硬件进行初始化设置。
主程序部分包括:温度采集、温度判断、风扇控制和报警控制等。
主要通过程序实现室内温度的采集和判断,并根据设定温度范围控制风扇和报警控制信号等。
三、实验结果在实际测试中,将系统置于模拟室内环境中进行测试,测试数据显示本系统能够实现温度自动控制,并在温度超出设定范围时发出报警信号。
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。
#### 一、实训背景随着社会的发展,温度监测与控制技术在各个领域得到了广泛应用。
为了提高实训教学的效果,本实训旨在通过设计一款基于单片机的温度报警器,使学生掌握温度传感器的工作原理、单片机的编程及应用,提高学生的实践操作能力和创新意识。
#### 二、实训目的1. 熟悉温度传感器的原理与应用。
2. 掌握51单片机的编程方法及接口技术。
3. 学会使用数码管、蜂鸣器等外围设备。
4. 培养学生的团队协作能力和创新意识。
#### 三、实训内容本实训设计一款基于51单片机的温度报警器,实现以下功能:1. 实时测量环境温度。
2. 数码管显示当前温度值。
3. 可设置温度上下限报警值。
4. 当温度超过上下限报警值时,蜂鸣器发出警报。
#### 四、实训步骤1. 硬件选型与搭建(1)选择51单片机作为主控芯片,型号为AT89C51。
(2)选择DS18B20温度传感器,用于测量环境温度。
(3)选用数码管(如LCD1602)用于显示温度值。
(4)选用蜂鸣器作为报警输出。
(5)连接电源模块,为整个系统供电。
2. 软件设计(1)编写程序,实现温度读取、显示、报警等功能。
(2)设置温度上下限报警值,可通过按键调整。
(3)编写中断程序,实现温度超限报警。
3. 系统调试与测试(1)将程序烧录到单片机中。
(2)连接所有硬件,进行系统调试。
(3)检查温度读取、显示、报警等功能是否正常。
4. 系统优化与改进(1)优化程序,提高系统稳定性。
(2)改进报警方式,如增加语音提示、短信报警等。
(3)考虑增加温度曲线显示、历史数据记录等功能。
#### 五、实训结果与分析1. 系统功能实现通过实训,成功设计并实现了一款基于51单片机的温度报警器。
系统能够实时测量环境温度,并在数码管上显示。
当温度超过设定的上下限报警值时,蜂鸣器发出警报。
2. 技术难点及解决方法(1)温度读取精度:DS18B20温度传感器的测量精度较高,通过编程读取其输出数据,即可获得较为精确的温度值。
stm32f1温度报警系统实验报告STM32F1温度报警系统实验报告1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 实验内容2. 实验器材和方法2.1 实验器材2.2 实验方法3. 硬件设计3.1 硬件连接图3.2 温度传感器选型和连接方式4. 软件设计4.1 系统架构图4.2 主程序流程图4.3 温度采集和处理算法5. 实验结果与分析5.1 温度采集结果显示界面截图及解释5.2 温度报警功能测试结果与分析6. 讨论与改进方向6.1 讨论实验中可能出现的问题及解决方案6.2 对实验系统的改进方向提出建议7. 结论8. 参考文献9. 致谢1 引言本报告旨在介绍STM32F1温度报警系统的设计与实现。
通过该系统,可以实时监测环境温度,并在温度超过设定阈值时触发报警。
本报告将详细介绍硬件设计、软件设计、实验结果与分析等内容。
1.1 背景温度监测与报警系统在工业生产、仓储物流等领域具有重要应用价值。
通过实时监测环境温度,可以及时采取措施避免设备过热、产品损坏等问题的发生。
1.2 目的本实验旨在利用STM32F1单片机设计一个温度报警系统,能够实时采集环境温度,并在温度超过设定阈值时触发报警。
1.3 实验内容本实验的主要内容包括:- 设计硬件电路连接,包括STM32F1单片机与温度传感器的连接;- 编写软件程序,实现温度采集和处理算法;- 测试系统功能,包括温度采集结果显示和报警功能。
2 实验器材和方法2.1 实验器材本实验使用的主要器材包括:- STM32F1开发板- 温度传感器模块- 电阻、电容、LED等元件- 面包板、杜邦线等连接线2.2 实验方法根据硬件连接图进行电路搭建,并将STM32F1开发板与计算机连接。
编写软件程序并烧录到STM32F1开发板上。
通过串口或LCD显示屏等方式,实时监测温度采集结果,并测试报警功能。
3 硬件设计3.1 硬件连接图(此处应插入硬件连接图)3.2 温度传感器选型和连接方式根据实验要求,我们选择了DS18B20数字温度传感器作为温度采集模块。
报告评分批改老师《现代电子综合实验》课程设计报告基于单片机的温度检测控制系统设计学生姓名 学 号专 业 班 级同组学生 提交日期 年 月 日指导教师目录2一、实验目的 .....................................................................................2二、实验要求 .....................................................................................2三、实验开发环境及工具 ...........................................................................2四、按键扫描和液晶显示功能实现 ...................................................................24.1矩阵键盘电路 ...............................................................................4.1.1矩阵键盘电路简介 .....................................................................224.1.2矩阵式按键扫描原理 ...................................................................24.1.3 按键扫描子程序设计思想及流程图 ......................................................34.2 LCD1602显示电路 ..........................................................................34.2.1 LCD1602模块简介 ....................................................................34.2.2 LCD1602模块引脚说明 .................................................................4.2.3 LCD1602控制方式及指令 ..............................................................344.2.4 LCD1602液晶显示子程序设计思想及流程图 ..............................................5五、基于单片机的温度检测控制系统设计过程 .........................................................55.1 系统整体电路框图及功能说明 ................................................................55.2 DS18B20数字温度传感器电路 ..............................................................55.2.1 单总线通信方式简介 ..................................................................65.2.2 DS18B20简介 ......................................................................5.2.3 DS18B20读写操作 ..................................................................665.3 声光报警及控制电路 ........................................................................75.4 软件设计 ..................................................................................5.4.1 主程序设计流程图 ....................................................................775.4.2 DS18B20子程序设计思想及流程图 ...................................................85.4.3 声光报警子程序设计思想及流程图 .....................................................9七、 实验过程及实验结果 ...........................................................................9八、实验中遇到的问题及解决方法 ...................................................................10附件 ............................................................................................一、实验目的(1). 掌握单片机应用系统的设计方法与步骤;(2).掌握硬件电路各功能模块的工作原理、应用电路与编程方法;(3).熟练掌握单总线的应用及编程;(4). 掌握基于单片机的温度检测控制系统的设计与实现。
基于单片机的温度控制系统摘要:该实验设计基于飞思卡尔MC9S12DG128开发板平台,根据实验任务要求,完成了水温自动控制系统的设计,该系统的温度给定值可由人工通过键盘进行设定,测量温度经过A/D转换由数码管显示,通过PID控制算法对温度进行调节,使温度输出值在给定值上下波动,控制该系统的静态误差为1℃,用LED灯模拟加热强度,并用串口将输出的水温随时间的变化数值发到PC机上。
关键字:飞思卡尔单片机水温控制MC9S12DG1281、设计题目与设计任务σ≤;3.温度误要求:1温度连续可调范围是30-150摄氏度;2 超调量20%<±;4尝试使用能预估大滞后的方法,如史密斯预估,或大林算法;也可差0.5用PID及改进算法。
内容:1.根据题目的技术要求,画出系统组成的原理框图;2. 给出系统硬件电路图;3.确定温度控制方案;4. 给出控制方法及控制程序;5.整理设计数据资料,课程设计总结,撰写设计计算说明书。
2、前言:随着电子技术和计算机的迅速发展,计算机测量控制技术拥有操作简单、控制灵活、使用便捷以及性价比较高的优点,从而得到了广泛的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可以实现对数字信息的处理和控制,因此,单片机广泛应用于现代工业控制中。
利用单片机对温度测量控制会大大提高系统的可靠性和准确性。
该设计实验是在实验室完成,实验任务是设计制作一个水温自动控制系统,控制对象为1L净水,容器为搪瓷器皿。
水温由人工通过4*4的键盘设定,并能在环境温度改变时实现对水温的自动控制,采用PWM技术控制电阻丝的加热,加热强度由8个LED小灯模拟,以保持设定的温度基本不变,测量温度经过A/D 转换在4位数码管上显示(保留一位小数),并将温度每秒钟向计算机发送一次。
一、系统设计的功能该系统的闭环控制系统框图如图所示。
图水温控制系统结构框图单片机对温度的测量控制是基于传感器、A/D转换器以及扩展接口和执行机构来进行的。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告基于单片机的温度控制系统设计开题报告一、引言在现代科技飞速发展的时代,单片机技术已经成为各种智能控制系统的核心。
本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计,从简单的温度监测到复杂的温度控制,通过对单片机技术的灵活运用,实现对温度的精确控制,以及实现一定的智能化操作。
二、温度控制系统的基本原理温度控制系统是利用各种传感器检测环境温度,通过单片机进行数据处理,并利用执行器对环境温度进行调节的系统。
温度控制系统的基本原理是通过对环境温度的实时监测和分析,准确调节加热或降温装置,使环境温度保持在设定的范围内。
三、基于单片机的温度监测系统设计在温度控制系统中,温度监测是至关重要的一环。
我们可以使用单片机搭建一个简单的温度监测系统,通过传感器获取环境温度,并将数据传输给单片机进行实时监测和显示。
这里可以采用LM35温度传感器,并通过单片机的模拟输入引脚来获取温度数据。
通过LED数码管或LCD屏幕,实现对环境温度的实时显示。
还可以设置温度报警功能,一旦温度超出设定范围,系统会自动报警,提醒用户及时处理。
四、基于单片机的温度控制系统设计在温度监测系统的基础上,我们可以进一步设计出一个温度控制系统。
通过对温度控制器的灵活配置,实现对加热或降温设备的精确控制。
在这个系统中,单片机不仅需要实现对环境温度的实时监测,还需要根据监测到的数据进行相应的控制操作。
当环境温度过高时,单片机可以控制风扇或空调进行降温操作;当环境温度过低时,单片机可以控制加热设备进行加热操作。
这种基于单片机的温度控制系统,不仅可以实现对环境温度的精确控制,还可以节省能源,提高系统的智能化水平。
五、个人观点和理解通过对基于单片机的温度控制系统设计的探讨,我对单片机在智能控制领域的应用有了更深入的理解。
单片机不仅可以实现简单的温度监测,还可以实现复杂的温度控制,通过对传感器的数据采集和单片机的运算处理,实现对环境温度的精确控制。
基于单片机的温度报警系统报告
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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,本次主要设计一个基于89C52单片机的数字温度传感器开发测温系统,重点掌握对传感器下在单片机的硬件连接,软件编程以及各个模块系统流程的详尽分析,提高电路设计的技巧。
该系统可以方便的实现温度的采集和显示,它使用起来相当方便,具有精度高、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适用于我们的日常生活。
该系统结构简单,抗干扰能力强,有广泛的应用前景。
在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、速度和开关量都是常用的主要被控制参数、其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,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。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度技术指标,从而大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是工业生产中经常遇到的控制问题。
在传统的温度测控系统设计中,往往采用模拟技术进行设计,这样就不可避免的遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题,而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。
采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据储存,体积减小,精度提高,抗干扰能力强,并可组网进行多点协测,还可以实现实时控制等技术,
在现代工业中应用越来越广泛。
传统的温度测控系统设计往往是热电阻、adc转换器和控制器的搭配,再加上人机互动操作操作设备这样就会增加系统的成本和系统软件设计的负担,传统的温度测控系统软件设计不仅要控制温度采集、adc的转换、数据的处理、显示和按键功能。
制温度采集、adc的转换、显示和按键功能相对简单一些,但是adc 采集数据不是现成的温度数据还要控制器处理器对数据处理进行处理,热电阻是反映温度和电压的关系,常用的有正温度和负温度电阻,而且大多数不是正比例而是指数型,这样的数据处理函数可想而知有多复杂,还要考虑电压在传输时的损耗。
本设计就采用以52单片机为核心,和单总线数字式温度传感器模拟出一温度测控系统。
方案:
采用AT89C52单片机,温度传感器,液晶显示屏,设计能设定温度上下限。
当温度低于下限值或高于上限值是能进行报警,能显示实际的温度值,显示精度为±1°本方案主要利用硬电路连接,通过软件编程,显示出温度。
重要元器件1:AT89C52
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产兼容标准MCS-51指令系统,片
内置通用位中央处理器和Flash存储单元,功能强的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂统控制应用场合。
AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
具有低电压供电和体积小等特点。
重要元器件2:DS18B20温度传感器
DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
DS18B20数字温度传感器接线方便,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。
本温度计采用一种智能温度传感器DS18B20作为检测元
件。
该元件测温范围为-55~125度,最高分辨率为度,完全满足本设计中分辨率为度的要求!考虑到下载程序的方便和一些条件的限制我选了STC89C52RC这款单片机作为控制器。
报警方面,当温度超过警界最高温度时,报警,红色发光二极管打开;当温度低于最低温度报警时,报警,红色发光二级管打开。
为使电路的简化,其温度报警值已预设在程序中,可以通过修改程序中的预设值改变报警温度!
主要实现:在基于52单片机的情况下进行,实时温度测量以及显示,超出温度范围声光报警,上下限温度可设定等功能。
电路图:
总结:
从这次的课程设计中,我真真正正的意识到,在以后的学习中,要理论联系实际,把我们所学的理论知识用到实际当
中,学习单片机更是如此,程序只有在经常的写与读的过程中才能提高,这就是我在这次课程设计中的最大收获。
并且做每一件事都要认真严谨去完成,否则,一个小小的问题都会让你付出更多的时间和代价。
总的来说,自己从这次独立的课程中收获了一些的知识与经验,一些从书本中学之不来的东西。