温度检测与报警系统

高速铁路桥梁温度监测与预警系统设计随着高速铁路建设的不断推进，桥梁作为重要的交通枢纽之一，其安全性和可靠性变得越来越重要。

而桥梁的温度是影响其安全运行的重要因素之一。

因此，设计一套高效的桥梁温度监测与预警系统，对于确保高速铁路桥梁的安全运行具有重要意义。

一、桥梁温度监测系统功能及要求1. 实时采集温度数据：监测系统应具备实时采集桥梁温度数据的功能，通过温度传感器实时记录桥梁的温度变化，确保数据的准确性和及时性。

2. 数据传输与存储：监测系统应具备数据传输和存储功能，可以将采集到的桥梁温度数据传输给后台服务器，并对历史数据进行存储，以便后续数据分析和研究。

3. 温度数据分析与处理：监测系统应具备温度数据的分析和处理功能，通过对历史温度数据的分析，可以了解桥梁温度的变化规律，并对可能引发桥梁损害的温度异常进行预警。

4. 温度预警与报警系统：监测系统应具备温度预警与报警系统，当温度异常超出设定的阈值范围时，监测系统能够及时发出预警信号，提醒相关部门和工作人员采取相应的措施。

二、桥梁温度监测系统的设计方案1. 温度传感器的选择：根据实际需要，选择适合桥梁温度监测的传感器。

考虑到桥梁的复杂环境和温度变化范围较大的特点，宜选择能够较好地适应这些环境的传感器，如光纤传感器、电阻温度计等。

2. 数据传输与存储方案：选择合适的通信方式，将采集到的温度数据传输给后台服务器。

可以采用有线或无线通信技术，如以太网、无线传感网等。

同时，需要选择合适的数据库或存储设备，对温度数据进行存储和管理。

3. 温度数据分析与处理方案：选择合适的数据分析与处理方法，对采集到的温度数据进行分析。

可以采用数据挖掘、机器学习等技术，通过建立温度变化模型，检测温度异常，并对可能造成损害的异常进行预警。

4. 温度预警与报警系统方案：基于温度异常检测的结果，建立相应的预警与报警系统。

当温度异常超过设定的阈值范围时，系统能够及时发出声音、灯光等预警信号，并将预警信息传输给相关部门和责任人员，以便及时采取应对措施。

0 引言温度测量方法较多，根据温度传感器的使用方式，通常可以把温度测量方法分为接触式法测温法和非接触式法测温法。

热敏电阻是最常用的接触式测温法之一，其广泛应用于工农业生产中。

传统的热敏电阻传感器需要搭配测量电路和其他电路进行信号处理，导致其可靠性、准确度和精确度降低[1]。

针对上述问题，美国DALLAS公司新推出了一种新型数字温度传感器-DS18B20，它具有功耗低、抗干扰能力强等优点[2]。

该文介绍了一种以DS18B20数字传感器和AT89C51系列单片机为核心的环境温度测量报警系统，该系统不仅可以实时测量温度，而且还可以根据用户需要，当环境温度出现异常时进行报警提醒。

同时，测得的温度数据会实时显示在输出设备上，为用户提供实时温度。

其硬件部分主要包括时钟电源电路、数码管显示电路、温度测量报警电路以及独立开关按键电路，软件部分主要包括独立按键触发检测程序、温度异常判决程序。

该系统结构简单、成本较低且抗干扰能力极高，可以应用于农业种植温室室温监测等场景，帮助相关产业提高工作效率，降低建设和维护所需的成本。

1 理论及方案设计DS18B20模块是一款由美国DALLAS半导体公司设计的数字温度传感器，它具有成本低廉、传输高效以及电路简单的特点。

该模块工作电压范围宽（3.0 V~5.5 V），并且当电源反接时不会立即烧毁。

DS18B20模块具有4种工作模式，对应4种不同的分辨率和转换时间。

通过改变配置寄存器中的R1位和R0位（R0\R1是配置寄存器中的2个数位）可以对DS18B20模块的工作模式进行设置，不同模式的工作参数见表1。

表1 工作效率参考数据分辨率/位最高转换时间/ms R1R0 993.750010187.500111375.001012750.0011整个测温系统分为的4个板块（如图1所示），通过与AT89C51系列单片机进行交互，共同完成环境温度监测报警工作。

时钟和电源为整个系统提供工作环境，独立按键可以帮助用户设置温度的上、下限，DS18B20模块将测得的实时温度发送给单片机，单片机将数据输出至显示模块（反馈给用户）。

随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造，温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。

人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。

而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。

本文设计了一个温度检测报警器电路。

采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。

本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。

该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。

另外，还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。

此设计的优点主要体现在可操作性强，结构简单，拥有很大的扩展空间等。

关键词：AT89C51；DS18B20；LM016L；报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。

基于Labview的温度检测报警系统张小燕;樊利军【摘要】针对Ptl00电阻和温度的非线性关系在温度测量任务中存在的问题，在Labview平台上，假设其在一定温度范围内近似为线性关系，对温度进行循环采集，实现温度实时显示、越限报警及数据分析，并将测量结果与LM35．集成温度传感器测量结果相比较，结果表明：Ptl00电阻和温度的关系在一定温度范围内可近似为线性关系，且在温度精度要求不高的前提下，可以利用其线性进行温度测量。

%In the light of the problem in the really task of the nonlinear relationship between the resistance and temperature of the Ptl00, in the Labview platform, supposing the relation of which is approximately linear in a certain temperature range, the temperature is collected circularly, real -time displayed and alarmed, and the data is analyzed and compared with that of LM35. The results show that the relation of the resistance and temperature of Ptl00 is linear approximately in a certain range, and on the premise that the precision is not highly required, Ptl00 may be used to measure temperature with the hypothesis of the linear relationship.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(011)001【总页数】4页(P47-50)【关键词】虚拟仪器;温度传感器;温度检测;温度报警【作者】张小燕;樊利军【作者单位】北京工业职业技术学院信息工程系,北京100042;北京工业职业技术学院信息工程系,北京100042【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言虚拟仪器(Virtual Instrument;VI)是计算机技术和传统仪器技术相结合的产物，是仪器仪表发展的一个重要方向。

室内温度报警控制系统设计
一、系统简介
1、本温度报警控制系统是一个程序控制的系统，用于对室内温度的
监测和报警。

它可以监测室内温度是否超出指定的范围，并及时发出报警
信息。

2、系统由控制模块、计算机模块和显示模块组成。

它主要目标是检
测室内温度并向用户发出报警信号，以确保人们在安全、正常的温度范围
内适应并且满足室内环境的调节需求。

二、系统流程
1、控制模块采用微控制器，接收到检测到的室内温度信号后，将其
发送给计算机模块。

2、计算机模块以及存储程序，将收到的温度信号进行处理，并将得
出的结果与设定的温度范围进行比较，以确定室内是否超出设定范围。

3、如果室内温度超出设定的范围，计算机模块将发出报警信号，并
通过显示模块将报警信号发送给用户，以及报警声音或者警报灯以提醒用户。

4、显示模块用以显示正常室内温度及设定的温度范围；而当室内温
度超出设定的范围时，显示模块将显示报警信号及相关信息。

三、系统硬件
1、控制模块:采用微控制器，负责接收室内温度信号及发出报警信号。

2、计算机模块:采用上位机，具有程序存储及运行功能；能够存储及运行室内温度。

广州大学机械设计制造及其自动化特色专业单片机温度测量与报警系统报告专业班级: 机械113 班组员及分工单片机温度测量与报警系统一、前言随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温度的要求也越来越高。

传统的温度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。

在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。

而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。

它的工作步骤如下：人工设置安全温度，系统的温度传感器感应环境温度，然后单片机判断感应到的温度是否超过安全温度。

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特点，在数字、智能化方面有广泛的用途。

二、课题设计目的1.巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。

2.培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试和对电路的焊接的动手能力。

3.通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。

三、功能设计本课题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。

利用数字温度传感器DS18B20,此传感器通过读取被测试温度值，进行转换。

包括传感器数据采集电路、温度显示电路、上限报警调整电路，电动机变速转动电路，单片机主板电路等电路组成。

(1)主要工作：1.温度调试基本范围0℃—100℃。

2.精度误差小于1℃。

3.LED数码管显示。

4.可以设定温度安全报警功能。

5.电机可以通过不同转速以抽风形式降低室内温度。

6.实现报警提示。

(2)主要功能：1、室温调节、火灾预防当工厂内机器发热的温度达到安全温度时，温度传感器检测到温度后，会通过蜂鸣器的响声把信息传达给工作人员，同时电动机根据温度值的不同而进行不同转速的抽风散热，从而可以防止火灾的发生。

环境温度测量与报警系统随着环境问题的日益突出，环境监测器设备也得到了广泛的应用。

环境温度测量与报警系统就是其中的一种，它主要用于检测和监测环境温度，并在温度超过一定值时发出报警信号。

本文将深入探讨环境温度测量与报警系统的原理、应用范围和未来发展趋势。

一、环境温度测量与报警系统的原理环境温度测量与报警系统是一种以现场温度值为基础的报警系统，可以精确地测量环境温度，并及时发出报警信号。

其工作原理主要分为两个步骤：测量和报警。

测量：环境温度测量与报警系统采用的是温度传感器，温度传感器通过测量环境中的温度值来读取当前的温度。

温度传感器可以是电阻式温度传感器（RTD）、半导体温度传感器（如热电偶）或红外线温度传感器等。

这些传感器可以输出数字信号或模拟信号，便于系统处理。

报警：当环境温度超过预定阈值时，环境温度测量与报警系统就会发出报警信号。

报警信号可以通过声音、光线或文本等方式提示操作人员或系统。

二、环境温度测量与报警系统的应用范围环境温度测量与报警系统广泛应用于各个领域，如医疗、科学实验、化学和食品加工等。

具体应用如下：1. 医疗：医院中的手术室、病房和药品储存区域等场所需要精确地控制温度。

环境温度测量与报警系统可以保证这些区域的温度在特定的范围内。

2. 科学实验：科研人员经常需要在特定的环境温度下进行实验，而环境温度测量与报警系统可以确保实验室内的温度在设定的范围内。

3. 化学加工：在化学加工过程中，环境温度测量与报警系统可以监测和控制加工区域的温度，以确保安全和质量。

4. 食品加工：在食品加工行业中，需要控制食品的温度，以保证食品的质量和安全。

环境温度测量与报警系统可以监测和控制食品加工区域的温度。

总的来说，环境温度测量与报警系统可以应用于任何需要控制、监测温度的场所。

三、环境温度测量与报警系统的未来发展趋势环境温度测量与报警系统的应用正在不断扩大，未来它将在更多领域中发挥重要作用。

近年来，随着物联网、云计算和人工智能等新技术的发展，环境温度测量与报警系统也在不断更新升级，未来发展趋势主要有以下几点：1. 多传感器系统：现在的环境温度测量与报警系统通常只有一个温度传感器，多传感器系统可以在同一个环境中同时测量多种温度。

温度自动报警器的原理
温度自动报警器的原理是基于温度传感器和报警装置的配合工作。

温度传感器负责检测环境温度情况，当温度超过设定的阈值时，传感器会发出相应的信号。

接收到信号的报警装置会根据预设的规定产生声音或发光等警示效果。

温度传感器采用多种工作原理，如热敏电阻、热电偶、红外测温等。

其中，热敏电阻是一种常用的温度传感器，其电阻值随温度的变化而变化。

当环境温度超过设定值时，温度传感器内部电阻值发生变化，通过电路连接将信号传递给报警装置。

报警装置可以是声音报警器、闪光灯或触发其他安全装置。

声音报警器通过发出高频声音来引起人们的注意，闪光灯则通过强烈的闪烁来起到警示作用。

有些温度自动报警器还可以通过无线通信系统将报警信息传输给监控中心或相关人员，以便及时采取措施。

整个温度自动报警器系统会根据用户的需求进行设定。

用户可以根据具体应用场景，选择合适阈值和报警方式，以满足不同的安全需求。

温度自动报警器广泛应用于工业生产、实验室、仓储等环境，提供及时有效的温度监测和报警保护。