IPAGE基于基于51單片機溫度報警器電子信息工程信息工程系熊英

本人鄭重聲明：所呈交的畢業設計文本和成果，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。成果不存在知識產權爭議，本畢業設計不含任何其他個人或集體已經發表過的作品和成果。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。畢業設計者簽名：目錄目錄 摘要 1前言 2第一章設計方案及思路 31.1整體電路構思 31.2設計方案 4第二章軟件設計 42.1主程序流程圖 42.2主程序 4第三章電路仿真分析 53.1仿真軟件簡介 53.2電路仿真結果 5結論與致謝 6參考文獻 7附錄 8IIPAGE摘要單片機技術已經普及到我們生活，工作，科研，各個領域，已經成為一種比較成熟的技術,本文將介紹一種基于單片機控制的數字溫度器，本溫度計屬于多功能溫度計，可以設置上下報警溫度，當溫度不在設置范圍內時，可以報警。隨著現代工農業技術的發展及人們對生活環境要求的提高，人們也迫切需要檢測與控制溫度。本文通過采用蜂鳴器作為電聲元件的溫度報警器的設計，闡明了該裝置進行設計與制作的具體過程及方法這種溫度報警器結構簡單，可操作性強，應用廣泛。工作時，溫度測量范圍為5—38度。當前環境溫度若超過設定的高溫臨界溫度，由單片機發出報警信號，從而防止帶來的不必要的損失。關鍵詞:AT89C51單片機，數字控制，溫度計前言隨著人們生活水平的不斷提高單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設施就需要從數單片機技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。本設計所介紹的數字溫度計與傳統的溫度計相比，具有讀數方便，測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用，該設計控制器使用STC89C51，測溫傳感器使用DS18B20，用四位一體共陽極LED數碼管以串口傳送數據實現溫度顯示能準確達到要求。3第一章設計方案及思路1.1整體電路構思本次溫度報警電路的設計我們用壓電陶瓷蜂鳴器作為報警電路的電聲元件，通過電壓的變化來模擬溫度的高低，以0℃為0mv，溫度每上升1℃，遞增2mv；由于變化的電壓值較小，所以我們采用放大電路對其進行放大100倍，然后通過后級比較電路對電壓進行比較，當溫度在10℃至30℃范圍內（允許誤差±1℃）即電壓在20mv至60mv時報警器不發聲響，當溫度超過這個范圍時，即當接收到的輸入電壓（前級放大器的輸出）小于2V（10℃時放大器輸出為2V）或者大于6V時（30℃時放大器輸出為6V），輸出高電平以驅動后級的發生報警電路報警器發出聲響，并根據不同音調區分溫度的高低，即當溫度高與30℃時，報警器發出兩種頻率交換的“嘀—嘟”聲響；當溫度低于10℃時，報警器發出單頻率聲響；電路所需直流電源由5v和12v的直流電壓提供。1.2設計方案電路框圖如下：溫度模擬信號溫度模擬信號直流電源放大比較電路音頻報警器根據整體構思，所設計電路分為四個模塊：直流電源、信號放大電路，比較電路和報警電路。其中直流電源由變壓器、整流橋、濾波電路、穩壓器組成；放大器的設計采用集成運放放大；對于比較器我們選擇窗口比較器，通過電壓的變化可以模擬實現高溫低溫。報警電路有單雙頻之分，選用555定時器作成多諧振蕩器，以分別實現單雙頻報警。第二章軟件設計2.1主程序圖`2.2程序代碼#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definedelayNOP(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}sbitDQ=P3^3;sbitLCD_RS=P2^0;sbitLCD_RW=P2^1;sbitLCD_EN=P2^2;ucharcodeTemp_Disp_Title[]={"currenttemp:"};ucharCurrent_Temp_Display_Buffer[]={"C"};ucharcodeTemperature_Char[8]={0x0C,0x12,0x12,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00};ucharcodedf_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};ucharCurrentT=0;ucharTemp_Value[]={0x00,0x00};ucharDisplay_Digit[]={0,0,0,0};bitDS18B20_IS_OK=1;voidDelayX(intx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}bitLCD_Busy_Check(){bitresult;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_EN=1;delayNOP();result=(bit)(P0&0x80);LCD_EN=0;returnresult;}voidWrite_LCD_Command(ucharcmd){while(LCD_Busy_Check());LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_EN=0;_nop_();_nop_();P0=cmd;delayNOP();LCD_EN=1;delayNOP();LCD_EN=0;第三章電路仿真分析3.1仿真軟件簡介本次電路仿真我們用的是Protues軟件，Protues軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，Protues軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）PCB自動或人工布線（3）SPICE電路仿真革命性的特點（1）互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。3.2電路仿真通過用Ptotues軟件進行仿真，將各個模塊連接好后進行仿真。電路圖如下3.1仿真結果當溫度低于10度的單頻報警波形當溫度高于30度發出雙頻報警輸出波形產品尚在調試階段,更加準確的調試稍后呈現.結論本設計是以溫度采集及控制過程設計為總目標，以89C52單片機最小應用系統為總控制中心，輔助設計有溫度采樣電路、A/D轉換接口、加熱電路、LED數碼管動態串行顯示器等。本設計的重點、難點是：（1）要掌握溫度傳感器的原理、結構、應用等；（2）考慮從非電量信號到電量信號的電路實現原理以及與單片機的接口；（3）熟悉MCS-51編程的技術，實現單片機對溫度的調節控制；(4）整體電路的仿真調試。本次設計優點：采用的單片機AT89C51性價比高；熱敏電阻溫度傳感器轉化溫度方法非常簡潔且精度高、測試范圍較廣。由于時間及精力所限，對溫度控制系統做了整體設計，具體實現了其中的溫度報警部分設計，即溫度控制系統的采集、顯示及報警模塊。致謝三年的讀書生活在這個季節即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導經由您悉心的點撥再經思考后的領悟常常讓我有山重水復疑無路柳暗花明又一村感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我