温度报警器设计ppt

课程设计专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：简易温度报警器设计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、报警电路及加热降温电路。

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、报警电路及加热、降温电路。

2.3 报警部分通过电阻对电源电压分压的方法设定被控温度对应的电压值V i，当系统实际温度达到相应值时，发出报警信号。

报警电由多555谐振荡器构成，便于调节电路元件的参数，实现不同温度界限下，不同声音的报警。

2.4 加热、降温驱动控制电路采用开关量控制。

通过电压比较器的输出控制开关元件的接通、关断，实现在一定温度范围内自动加热、降温。

2.5 温度显示电路由数码管显示器，译码显示器件，以及计数器构成。

通过计数器对译码显示电路的译码周期进行控制，实现5℃为一档显示。

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。

温度控制报警器第一章：序论1.1温控警报器的原理1.2温控警报器的广泛运用1.3温控警报器的主要功能介绍第二章：主要元器件的介绍2.1温度传感器的原理2.2温度传感器的发展及运用2.3单片机的选用及其功能介绍2.3.1单片机引脚介绍2.3.2单片机工作原理2.4 DS18B20温度传感器的介绍2.4.1引脚介绍2.4.2DS19B20的内部结构2.4.3DS18B20的工作原理2.4.4DS18B20的测温原理2.4.5DS18B20的ROM命令2.5四位数码管工作原理第三章：温控警报器系统硬件主要模块3.1单片机的最小系统3.2温度采集模块3.3温度显示模块3.4键盘输入控制模块3.5输出报警模块第四章：单片机程序设计4.1温度采集程序4.2温度显示程序4.3键盘输入程序4.4输出报警程序总结致谢参考文献附录A 总电路图附录B 元器件清单附录C 温控报警器总程序第一章1.1温控报警器的工作原理本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度，然后将采集到的温度信息传送到单片机内，单片机通过处理，将信息输出到数码管上，使数码管显示当前温度传感器采集到的温度，我们通过外设键盘，可设置报警的温度范围，如果传感器采集到的温度高于设置的温度，或者低于设置的温度，单片机自动处理，输出一个警报信号，发出叫声并且红灯闪烁！1.2温控警报器的运用温控警报器用于防火在炎热的夏天或者是干燥的冬天，火灾都都是人们不可小视的灾难，因此预防火患可以提高人们生活的安全性，我们将温控报警器安置在恰当的位置，如果温度过高，温控报警器就自动报警，让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾，人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中，极大的减小了火灾的可能！温控警报器在电子产品上得运用电子产品由于过于精密，很多电子产品只能工作于一定的温度条件下，如果环境温度高于或者是低于某个温度值，产品的性能就达不到最好，对于一些精密的测量，就会有很大的影响，反之，如果用温控警报器加以监控，就可以知道这些电子产品的工作是否正常，测量的值是否该加以修正，或者该去改变这些电子产品的工作环境！比如：温度通过影响电源中的电容和半导体元器件，进而影响到电源的性能：温度变化会引起输出电压变化，即通常讲的温飘。

第2章设计要求及方案2.1 设计要求1.自动测量当前环境温度，并通过四位7段数码管显示（保留一位小数）；2.显示精度≤0.5℃；3.用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件；4.当温度在10-30℃范围内，报警器不发出声音。

当温度超出这个范围时，报警器发出声音，并可根据不同的音调区分温度的高低，系统发出报警并控制风扇电机转动。

2.2 设计方案2.2.1温度报警器电路设计方案一工作原理该温度报警器的主要由温度传感器AD590,前级信号放大器和数模转换模块，主控电路，段驱动数码管位驱动等部分组成.工作原理如下:1.传感器对当前环境温度进行采样得到与之对应的模拟信号。

2.信号处理电路对传感器采样所得的模拟信号进行处理（放大）。

3.A/D转换电路对处理之后模拟信号数值化。

4.将该数字信号送入单片机，经单片机处理后由七段数码管显示。

5.键盘输入模块向单片机设定高温临界温度。

6.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。

2.2.2电路设计方案二的工作原理该温度报警器的电路如图1所示。

时基电路IC1、电位器Rp 、电阻R1和热敏电阻RT组成温度检测触发电路。

RT是一种负温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而逐渐减小。

IC2是一种音响集成电路KD9561，能产生4种模拟声，即警车声、消防车声、救护车声和机枪声。

IC3为音频功率放大器，可将微弱的音频信号放大，推动扬声器B发声。

具体工作过程如下：温度未达到预定值时，由于温度传感器RT的阻值大于1/2（Rp+R1），IC1的1触发端②脚电位高于1/3G（2V），使得IC1的③脚为低电位，二极管VD截止，IC2因得不到供电电压而无音频信号输出，扬声器B无声。

当温度升高到预定值时，RT的阻值将小于1/2（Rp+R1），IC1的触发端②脚电位低于1/3G（2V），IC1的输出端③脚为低电位跳变到高电平，二极管VD导通，输出约5V（200mA）的直流电压。

数字温度监测与报警设计姜譞林均仰一．设计目的设计一个用于温度监控的系统，测量环境温度并通过数码管显示。

将测得的温度用于控制，当温度处于不同范围时控制器发出不同的控制信号。

二．应用前景工业、农业、生活等各个方面的很多场合都需要测温与控制，因此本系统用广阔的应用范围。

三．元件列表元件可用替代品89C51 2外部振荡器 2AD590 2OP07 3 其它运放1/2LM358 3ADC0801 1 ADC080974LS373 1NAND2 2NOT 3NOR2 2DFF 1数码管 2LED灯若干2SC945 若干CD4094电阻510 若干开关若干电源＋/－12V 1电压＋5V转换芯片 2稳压管5V 2稳压管2.5V 1电容4.7uF 2电容10uF 1电容30uF 8电容1uF 1电阻30 5电阻220 5电阻20K 5电阻25K 5电阻2K 5电阻10K 10电阻15K 5可调电阻10K 2可调电阻1K 3其它阻值电阻若干其它可调电阻若干ttl反向器2sa733 1Speaker 1四．硬件设计整个系统可以分为四部分：一是测温与模数转换部分，由测温的模拟电路和模数转换电路组成，二是显示温度部分，三是温度异常报警部分，四是主控制处理器，后三部分都是数字电路。

各个部分之间通过我们自己定义的接口连接，具体的接口见电路图。

首先分别介绍各个部分。

1．测温与模数转换电路图与接口：原理：测温的主要元件是两个匹配的NPN管和PNP管，它们在不同温度下，共集电极电流放大倍数有所变化，从而在电阻上的压降也随温度变化。

将此电压信号输入到放大电路再经过跟随电路输出，此输出为0－5V的模拟量。

还需要经过ADC芯片将它转换成数字量，在送到控制处理部分进行处理用于控制。

2．显示温度电路图与接口：原理：用三个74LS47芯片驱动三个共阳极数码管分别显示测得的温度的十位个位和一个小数位，采用动态扫描方式显示。

3．温度异常报警部分电路图与接口：原理：当温度超出设定的范围时，由控制器发出控制信号，此部分负责完成报警工作。