下载文档原格式
机电工程学院单片机课程设计任务书设计（论文）名称：温度采集报警系统设计专业：通信工程学生姓名：指导教师：下达时间：2015年12 月7 日一、课程设计任务：1.加深对单片机硬件电路设计和软件编程的理解，结合实践进一步加深对单元电路基本功能的掌握和应用。
2.通过具体任务要求，掌握一种常用电子电路仿真的软件，使学生能利用所学理论知识完成实际电路的设计、仿真和制作。
3.学会利用单片机设计频率，了解单片机ADC的应用、LED数码管显示的设计等知识。
4.掌握51单片机软件开发环境，学会KEIL软件的使用和程序的调试方法。
二、课程设计的基本要求：1.设计51单片机最小系统。
2.完成至少4路温度信号采集。
3.能实时显示各路温度信号值。
4.具有温度上、下限报警功能。
5.可设定系统报警温度上、下限。
6.撰写课程设计论文要求符合模板的相关要求，字数要求4000字以上。
目录一、设计任务与要求 (1)二、总体方案设计 (1)三、单元电路设计与参数计算 (1)四、总原理图 (6)五、仿真与调试 (15)六、性能测试与分析 (17)七、结论与心得 (19)八、参考文献 (19)温度采集报警系统设计一、设计任务与要求(一)设计任务(1) 以单片机为核心，设计一个温度采集报警系统设计;(2) 完成至少4路温度信号采集。
(3) 能实时显示各路温度信号值。
(4) 具有温度上、下限报警功能。
(5) 可设定系统报警温度上、下限。
(二)设计要求（1）根据功能要求选择设计方案，并进行论证;（2）画出电路的总体方框图和电路原理图;（3）说明系统工作原理，对系统进行调试;（4）写出课程设计报告。
二、总体方案设计1 总体设计思路(1)采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制温度传感器,把温度信号通过模数转换模块(ADC0808)从温度传感器传递到单片机.单片机进行数据处理之后发出控制信号改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到数码管进行显示.(2)通过四个按键控制四路温度采集的切换.(3)通过两个按键来调节温度上下限,当采集到的温度超过设定的数值是,启动蜂鸣器发出报警信号,同时点亮发光二极管.2 总体设计原理八路模拟信号数值测量显示电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。
1.系统方案的设计1.1系统结构本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D 模拟数字转换芯片的性能，以单片机为核心的一套检测系统，其中包括A/D 转换、单片机、温度检测、湿度检测、显示、系统软件等部分的设计。
图1-1 系统总体框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。
（1）信号采集 由温度传感器、湿度传感器及多路开关组成； （2）信号分析 由A/D 转换器、单片机基本系统组成； （3）信号处理 由串行口LED 显示器和报警系统等组成。
1.2 系统结构原理图该系统由温度传感器、湿度传感器、8031嵌入式系统、加热设备、加湿设备几部分组成。
结构原理框图如图2-2所示。
]8[通过温度传感器和湿度传感器测量温室内的温湿度经过AD 转换送入8031进行处理，测量结果通过显示电路进行显示。
多路开关 A/D 转换多路开关 湿度检测 显示电路报警电路单片机温度检测图1-2系统结构原理图A L E P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07W RP 20R DI N T 1X T A L 1X T A L 2E A V S SR E S E T V C CT X DR X D P 10P 11P 12P 13P 14A T 89S 52QQDC K 74L S 7420p F 20p F6M H z+5+22u F 1k 200复位按键+5+5D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7S T A R T A L EO E E O C C L KA B CR E F (+)V C CR E F (-)G N DI N 0A D C 08093265741u A 741001u F22K+1247K68K 15K+547KA D 59020K 001u F -12-5温度传感器M O C 3011330+5330100001u F 电炉2201K W10A /500V74L S 16474L S 16474L S 164a b c d e f g ha b c d e f g ha b c d e f g h47K *3+574L S 04I N 4004*23D G 12B蜂鸣器+12图1-3电路图处理器室温测量电路触摸屏A/D 转换器放大滤波电路温度传感电路烤箱双向可控硅控制电路上位机软件2.硬件设计2.1 AD590AD590温度传感器是电流型温度传感器，通过对温度的测量可得到所需要的电流值。
《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院：电子信息与电气工程学院专业：班级：课程设计题目：基于单片机的数字温度报警器的设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：2011年9月15日目录摘要 (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。
《单片机原理及接口》课程设计报告题目：专业名称：班级：学号：姓名：2010年 12月课程论文首页温度检测报警系统的设计摘要： proteus具有强大的仿真功能，通过proteus仿真可以为更快的对一些系统进行设计和性能测试，直到仿真系统可以运行。
该温度报警系统是用温度传感器18B20对温度进行采集，通过单总线结构与单片机AT89C52进行通信。
在此基础上，添加一个时钟芯片DS1302用来时钟计时。
并用液晶显示器对温度和时间进行显示，同时可以用控制按键可以切换“时间”、“日期”和“温度报警上下限”的显示，而且可以对温度报警上下限进行按键动态调整。
关键词：proteus 温度报警 AT89C52 单片机1、引言Proteus ISIS 是英国 Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于 Windows 操作系统上，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE 电路仿真相结合。
②支持主流单片机系统的仿真。
③提供软件调试功能。
④具有强大的原理图绘制功能。
总之，该软件是一款集单片机和SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
本文是基于 PROTEUS 的单片机温度采集系统的仿真设计，由单片机对温度进行采集，由温度传感提供温度，然后通过数码管显示温度值，并通过按键设置报警温度的上下限，当温度超出范围时报警。
同时具有时间计时的功能。
2、功能及操作说明2.1 功能说明：a.具有温度采集功能。
b.具有时间计时功能。
c.液晶分两行显示，上一行显示“温度”，下一行可以对“时间”、“日期”和“温度上下限”进行切换显示。
d.可以对温度上下限进行动态设置，在超过温度的上限或低于温度的下限时蜂鸣器会响，进行报警。
e.初始化（复位）功能。
2.2 操作说明：a.按下proteus中的运行按键。
b.按下“K1”键对“时间”、“日期”和“温度上下限”进行切换显示。
图2-1 切换显示c.在显示“温度”和“温度上下限”的时候，按下“K2”键，进入“温度上下限”调整状态，调整位闪烁显示，如（图2）所示。
基于单片机的无线温度采集监测报警器的设计毕业论文目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key wards (1)前言 (2)1 系统总体设计方案 (2)2 主要元器件介绍 (3)2.1 AT89S52单片机简介 (3)2.2 nRF24L01概述 (5)2.3 DS18B20温度传感器 (5)3 硬件系统设计 (5)3.1 硬件系统总体结构 (5)3.2 无线收发模块 (6)3.3 显示模块 (6)3.4 声光报警电路 (6)3.5 按键控制电路 (7)3.6 温度采集模块 (7)3.7 电源模块 (8)4 系统软件设计 (8)4.1 软件设计思路 (8)4.2 主程序流程图设计 (8)4.2.1 发送部分 (8)4.2.2 接收部分 (9)4.3 子程序设计 (10)4.3.1 温度监测模块软件 (10)4.3.2 无线发射模块软件设计 (10)4.3.3 无线接收模块软件设计 (11)4.3.4 显示模块软件设计 (11)5 硬件功能实现 (12)5.1 系统调试 (12)5.2 调试结果 (12)6 总结 (13)参考文献 (13)附录一 (14)附录二 (16)基于单片机的无线温度采集监测报警器的设计摘要：本文介绍了由单片机、温度传感器、报警器和NRF24L01组成的专用无线温测监测报警系统。
本系统以 STC89C52单片机为控制核心，利用温度传感器DS18B20完成温度的采集和数据的处理，nRF24L01实现环境温度的无线传输。
本文设计一主机一从机，从机监测环境周围温度，主机显示当前监测到的环境温度值。
用户可以通过按键来自定义报警上、下限值，一旦温度超过所设定的极限值，接收端单片机便启动报警系统。
本系统精度高、结构简单、安全可靠、底功耗、实时性、成本底，在工业、医疗、军事和生活等许多场合都广泛应用。
关键词：1602液晶显示屏；温度传感器；单片机；报警器Remote monitoring and alarm design microcontroller-based wirelesstemperatureAbstract：This paper introduces the special wireless temperature and composed of single-chip microcomputer, temperature sensor,alarm and NRF24L01 monitoring alarm system.This system takes the STC89C52 single chip microcomputer as control core, using the temperature sensor to complete the processing temperature collection and data, nRF24L01 wireless transmission of en. This paper designs a host from machine, from machine monitoring environmentalironment , the host shows the current monitoring of the environment temperature. The user can through button from the definition of alarm,lower value limit,once the temperature exceeds a set value, receiver chip will activate alarm system. This system is of high precision, simple structure, safe,reliable, lowest power consumption, real-time,low cost, in the industrial, medical, military life and so on many occasions widely used.Key words：1602 LCD screen；T emperature sensor；Single chip microcomputer；alarm前言温度与人类的生活息息相关。
基于DS18B20的Mega16单片机温度报警系统陆和亮（2010800631）袁彦凯（2011110144）滕木（2011110111）王锐英（2011110132）设计思想：这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。
1.设计中选用Mega16型单片机作为主控制器件。
2.采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件，通过4位共阳极LED数码显示管并行传送数据，实现温度显示。
3.ADC0808和一个LF351运放构成电压放大器，实现温度和电压的转换。
工作流程：Mega16通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后单片机进行判断和比较并且输出6位LED数码管，并且将读取到的温度值进行比例运算输出ADC0808和运算放大器结合输出合适的温度。
最终完成了数字温度计的总体设计。
其系统构成简单，信号采集效果好，数据处理速度快，便于实际检测使用。
设计内容简介：本设计的内容主要对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；再次对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。
并且附上部分源代码。
设计要求：温度报警器设计，具体要求如下：1.将被测温度（0~100摄氏度）转换为电压值；2.小于10摄氏度或大于30摄氏度，光报警（LED亮）；3.可采用电阻组成测量电桥、具体方案：1、根据设计要求，选用Mega16单片机为核心器件；2、温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口PORTD.2引脚相连；3、显示电路采用6个LED数码管显示器接口和PORTD，PORTC口相连并行显示温度值一.单片机外围电路设计Mega16单片机系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
下图为Mega16单片机的最小系统。
二.温度测量模块温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路三.显示报警模块显示部分选用4位Led数码管。
题目基于51单片机的温度报警器设计姓名学号专业班级指导教师201 年月日毕业论文任务书主要实现：实时温度测量及显示，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等功能。
本数字温度报警器是基于51单片机及温度传感器DS18B20来设计的，温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度，可见测量温度的范围广，精度高的特点。
可设置上下限报警温度，默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃（通过程序可以更改上下限值）。
报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。
将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。
目录前言 (1)1 设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统基本方案选择和论证 (3)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (3)1.2.2 温度传感器设计方案论证 (4)1.3 电路设计最终方案决定 (5)2 主要元件介绍 (5)2.1 STC89C51介绍 (6)2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (6)2.1.2 STC89C51引脚介绍 (6)2.1.3 单片机最小系统： (7)2.2 DS18B20传感器介绍 (8)2.2.1 DS18B20概述 (8)2.2.2 DS18B20引脚介绍 (10)2.2.3 DS18B20的内部结构 (10)2.2.4 DS18B20的程序流程图 (11)2.3 数码管介绍 (12)2.3.1 数码管概述 (13)3 程序流程图 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录1 系统原理图 (16)附录2 C语言程序 (17)基于51单片机的温度报警器设计学院专业班级姓名（5号黑体）摘要：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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
基于单片机的多路温度采集系统一、摘要：本设计利用单片机及Keil编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用Keil编程软件编程，用PROTEUS单片机仿真软件仿真。
最后制作实物，将程序下载到单片机中，利用（I/O）口采集来自多路温度的数据，根据各路温度的不同，集中准确的显示出来，并且根据所设温度的上下限通过驱动蜂鸣器进行听觉上的报警，同时还可以通过LED灯协助进行视觉上的报警，从而达到多点温度的采集和报警的目的。
以Keil编程软件和PROTEUS软件来进行仿真、分析，调试,为设计提供了一个方便、快捷的途径，为设计节约了设计时间。
关键词：AT89S52单片机温度采集报警二、设计要求1、检测的温度范围：0℃～100℃。
2、检测分辨率 0.1℃。
3、显示的多路的温度值不相互干扰，而且对各个传感器的所属温度都能进行报警。
三、硬件电路设计1、系统的设计思路本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用程序来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和LED进行报警。
2、系统总体设计方案系统总体主要由对单片机进行编程后得到控制,系统的其他功能部件分别接至单片机的对应I/O口。
整体模块如图：3、主控制器本次设计选择Atmel 公司生产的AT89C51作为控制芯片。
AT89C51是高性能的CMOS8位单片机，片内含有4K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器。
AT89系列与MCS-51系列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便;第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个电路体积更小。
基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1一、设计要求与方案论证1．1设计要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．2系统方案选择和论证〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．3电路最终方案确定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2．1系统设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2．1.1系统设计框图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 22．1.2系统硬件需求介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2．2系统硬件各模块作用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2．2.1单片机核心控制模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 42．2.2数字温度传感器模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42．2.3彩屏显示电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 52．2.4蜂鸣器电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 2．3系统电路图设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 2．3.1系统电路原理框图和原理图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7三、软件设计与分析3．1系统软件流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8 3．1.1DS18B20程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8四、系统测试4．1测试工具〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4．2软件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4．3硬件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 附录一：程序清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 附录二：PCB电路图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具，能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
