单片机温度报警器课程设计报告

目录1引言 (4)2正文 (4)第1章绪论 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计来源 (4)1.3 设计容与要求 (5)第2章硬件电路设计 (5)2.1 AT89S52单片机 (5)2.2 温度测量模块 (6)2.3 蜂鸣器报警模块 (6)2.4 LED显示模块 (6)2.5 系统电路 (7)第3章软件设计 (7)3.1 AT89S52 (7)3.2 DS18B20 (8)第4章焊接调试过程与问题分析 (9)4.1 焊接调试过程 (9)4.2焊接实物图 (10)第5章总结 (11)参考文献 (11)基于DS18B20的单片机温度采集系统x xxxxxxxxxxxxxxxxxxx摘要：随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低，需要外加信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。

与传统的温度计相比，这次设计的是基于DS18B20的数字温度计，它具有读数方便，测温围广，测温精确，数字显示，适用围宽等特点。

在本设计中选用AT89S52型单片机作为主控制器件，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。

本设计的容主要分为两部分，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是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。

通过DS18B20直接读取被测温度值，送入单片机进行数据处理，之后进行输出显示，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。

关键词：单片机AT89S52，温度传感器DS18B20，LED数码管，数字温度计Abstract:With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation gradually realize, able to work independently temperature detection and display system applied to many fields. The traditional temperature detection to thermistors for temperature sensitive components. Thermistors of low cost, need and signal processing circuit, and relatively poor reliability, low temperature measurement accuracy, detection system also has the certain error. Compared with the traditional thermometer, this design is based on digital thermometer chip DS18B20, it has convenient readings, temperature measuring range, temperature measurement precision, the digital display, wide application scope etc. Characteristics.In the design of AT89S52 single chip microcomputer as the main selection of control device, the digital temperature sensor DS18B20 as temperature sensor, through a total of 4 anode LED digital display tube parallel data transmission, realize temperature display. This design is the main content of the divided into two parts, one is the hardware part of the design, including the temperature acquisition circuit and display circuit; the other is part of the design of the system software, application C language realize the collection of temperature and display. Through the DS18B20 directly read temperature being measured, into the single chip microcomputer data processing, after the output shown, eventually completed the overall design of digital thermometer. The system structure is simple, signal acquisition effect is good, data processing speed, easy to use the actual detection.Keywords: monolithic integrated circuit A T89S52, temperature sensor DS18B20, LED digital tube, digital thermometer1引言随着电子工业的飞速发展单片机技术日益渗透到各个领域，其发展趋势是集成度和智能化越来越高，外围接口越来越简单，使用极为方便。

单片机原理课程设计-温度报警器温度报警器是一种微处理器的智能控制系统，它利用单片机控制技术，通过温度传感器监测气温，可以实现对环境温度的定时监测和实时报警。

本次课程设计主要任务是利用单片机原理来设计一款可以实现温度监控和报警的智能温度报警器，主要由以下几部分组成：一、器件硬件组成该报警器主要由单片机、LCD1602液晶显示屏、时钟芯片、温度传感器、继电器、DIP 开关、按键、喇叭等等组成。

1.单片机：是温度报警器的核心控制芯片，用来将各种信号处理，具有自检、温度预设和报警等功能，并可将处理数据传送至显示屏，以完成报警功能。

2.LCD1602液晶显示屏：用来显示报警器各个参数，例如当前温度值以及报警值，可实时显示时间信息，并能让用户直观的设置报警值。

3.时钟芯片：用来存放和显示报警器的实时时间，并可以计算温度变化的频率，将报警器的实时时间更新至LCD1602液晶显示屏。

4.温度传感器：检测当前环境温度并将数据传送给单片机，用来和预设温度进行比较，并将高于或低于预设温度的数据发送给继电器，实现报警功能。

5.继电器：用来做接收和反馈报警信号的电子元件，结合单片机的控制信号，当温度违反规定条件时，继电器就会信号传输到报警器上，并会同时发出声音提醒。

6.DIP开关：用来设置及控制报警器报警值，可以设置开关蝶钮，用来切断电路连接，方便用户设置报警温度值。

7.按键：让用户能够操作舵机调节报警器报警值。

8.喇叭：当温度报警器触发报警时，它会发出响亮的声音，让用户知道事件发生时间，以便采取防护措施。

二、软件设计1.单片机程序：单片机程序包括温度检测，LCD显示程序，报警器报警程序等，这些代码将负责把传感器的数据发送给单片机，并完成相应的功能程序。

2.控制软件：控制软件将单片机参数、报警值、时钟数据等内容持久性保存在存储空间中，可以将温度数据记录到时钟中，实现温度统计、报表展示以及实时报警联动等功能。

本次课程设计所实现的温度报警器，不仅能够对室内环境温度进行实时监测，而且还能够通过设置报警值来实现报警提醒，让用户能够有效的防护环境温度的变化，为提升生活质量提供了方便。

#### 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。

目录毕业设计任务书 (1)一、概述 (2)1.1、毕业设计的目的和意义 (3)1.2、任务及要求 (3)1.2.1 (3)1.2.2 (3)1.2.3 (3)1.2.4 (3)1.2.5 (3)1.3、主要温度模块功能 (3)1.4、研究现状 (3)二、总体设计要求 (4)2.1、功能简介 (4)2.3、设计思路（器件的选择） (4)2.4、芯片器件 (5)三、硬件设计 (5)3.1、89C516芯片引脚图 (6)3.2温度获取 (6)DS18B20特点 (7)3.3、时钟芯片特点 (7)四、系统组成及原理 (10)4.1、复位电路 (10)4.2、时钟电路 (11)4.3、系统硬件框图 (12)4.4、总体电路图 (12)五、系统调试与结论 (13)5.1、出现的问题 (13)5.2、调试结果 (14)一概述【摘要】本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。

以STC89C516为核心，采用温度传感器DS18B20作为温度检测器，在液晶显示屏上显示实时温度。

本温度计属于多功能温度计，它不仅可以实时显示温度，还可以设置上下限报警温度。

当温度超过设置的上限温度或者低于下限温度时，蜂鸣器鸣响报警.而且还带有万年历，秒表等具有菜单功能的报警器。

1.1 毕业设计的目的和意义通过这次毕业设计,更进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理，掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤；通过利用单片机，理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法；通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统，掌握protues和keil以及各种仿真软件的使用。

目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等，温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。

传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。

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。

目录第1章绪论 (2)1.1 温度报警器概述 (2)1.2 温度报警器技术状况 (2)1.3 温度报警器发展前景 (3)1.4 本设计任务 (3)第2 章总体方案论证与设计 (4)2.1 方案论述 (4)2.2 总体硬件组成框图 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1 单片机 (6)3.2 温度采集电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 温度显示电路 (9)第4章系统的软件设计 (10)4.1 软件设计思路 (10)4.2 主程序设计 (10)第5章系统调试与测试结果分析 (11)5.1 使用的仪器仪表 (11)5.2 系统调试 (11)5.3 测试结果 (12)结论 (13)参考文献 (14)附录1 程序 (1)附录2 仿真效果图 (4)第1章绪论温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。

随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。

温度报警器广泛应用于工农业生产以及日常生活中：环境温度检测，机房温度监测及报警，蔬菜大棚、花窖、鱼塘水温监测，工厂用的烘箱、电炉，汽车低温报警（提示司机路面结冰），实验室，冷库、仓库温度监测及报警等等，其研究具有一定的学术价值和广泛的市场前景。

1.1 温度报警器概述现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，机房作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，造成巨大的损失和社会影响。

造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间通电工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时超温报警系统就发挥应有的功能。

本文介绍的是采用热敏电阻作为敏感元件的温度报警器，当由金属探头所接触的温度通过传感器到开关，如果温度超过预定值，此时的开关即开启，连接报警器发出报警声，此时的发声的报警装置可以通过改变一些元器件的接法而发出不同的声音。

单片机温度报警器数码管驱动电路的设计与制作实训报告单片机温度报警器数码管驱动电路的设计与制作实训报告一、引言单片机温度报警器是一种用于监测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的设备。

本实训报告旨在介绍单片机温度报警器数码管驱动电路的设计与制作过程。

二、设计原理1. 温度传感器为了能够准确测量环境温度，我们选择了一款数字式温度传感器DS18B20。

该传感器具有高精度、低功耗和数字输出等特点，适合用于单片机应用。

2. 单片机选择本实训采用STC89C52RC作为控制核心。

该单片机具有丰富的外设资源和强大的计算能力，适合用于本项目。

3. 数码管显示为了方便用户查看当前环境温度，我们采用4位共阳极数码管进行显示。

通过控制数码管的开关状态和亮灭时间来显示不同的数字。

4. 报警功能当环境温度超过设定阈值时，需要触发报警功能。

我们使用蜂鸣器作为报警装置，通过控制其开关状态和频率来发出不同的报警声音。

三、电路设计1. 温度传感器接口电路将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的5V电源，GND引脚连接到单片机的GND，DQ引脚连接到单片机的一个IO口。

2. 数码管驱动电路将4位共阳极数码管的公共端依次连接到单片机的P0.0、P0.1、P0.2和P0.3口。

将数码管的a~g引脚分别连接到单片机的P2.0~P2.7口。

3. 报警装置电路将蜂鸣器连接到单片机的一个IO口，并通过一个三极管进行驱动。

将三极管的基极接入单片机IO口，发射极接地，集电极与蜂鸣器正极相连。

四、软件设计1. 温度采集与显示通过单片机读取DS18B20传感器输出的温度值，并将其转换为数码管可以显示的格式。

然后通过数码管驱动程序控制数码管显示当前温度值。

2. 温度比较与报警设置一个阈值温度，当当前温度超过该阈值时触发报警功能。

通过比较当前温度值和阈值来判断是否需要发出报警信号。

3. 报警控制当温度超过阈值时，通过单片机控制蜂鸣器的开关状态和频率来发出报警声音。

赣南师范学院物理与电子信息学院课程设计Ⅳ设计报告书基于AT89S52单片机的单片机温度检测显示报警器姓班级：学号指导老师：时间：2012年1月1号目录内容摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)1绪论 (2)2 系统设计 (2)2.1 设计任务与要求 (2)2.2 方案的选择与论证 (3)3 系统硬件设计 (4)3.1 主控器模块 (5)3.2 数码管显示模块 (6)3.3 AD转换模块 (6)3.4 硬件元件清单 (8)4软件设计与仿真 (8)4.1主程序设计 (9)4.2 仿真软件简介 (9)4.3 仿真结果 (10)4.4 系统调试 (12)4.5 误差分析 (12)结束语 (13)附录：程序清单 (13)参考文献 (17)内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。

该系统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。

该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。

另外该方案显示部分采用数码管来显示温度。

关键词： AT89C51 ADC0808 温度检测报警Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature, for the normal operation of the equipment provided a condition, in the industry practical value and broad application prospect. In addition the scheme shows part adopts digital tube to display temperature.Keywords： AT89C51 ADC0808 Temperature detecting alarm1绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

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。