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温度检测报警电路设计.doc
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温度检测报警电路设计.doc
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摘 要
本文设计了一个温度检测报警器电路。采用单片机和温度传感器
组成温度自动测控系统,可根据实际需要任意设定温度值,并进展报
警和处理通过显示温度。
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
表达在可操作性强,构造简单,拥有很大的扩展空间等。
关键词:;;;报警电路
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目 录
摘 要.............................................................................................................................1
目 录.............................................................................................................................2
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 论文构造.........................................................................................................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
3.1.1 AT89C51的根本组成............................................................................4
3.1.2 AT9C51的引脚及其功能......................................................................6
3.1.3 AT89C51的工作模式............................................................................7
3.2 温度采集模块设计.........................................................................................8
3.2.1 方案论证...............................................................................................8
3.2.2 DS18B20的性能特点...........................................................................9
3.2.3 DS18B20的内部构造...........................................................................9
3.2.4 DS18B20的测温原理.........................................................................12
3.2.5 DS18B20的各条命令.........................................................................13
3.2.6 温度数据的计算处理方法.................................................................14
3.3 温度显示模块设计.......................................................................................15
3.3.1液晶显示简介......................................................................................15
3.3.2 LM016L的构造及功能.......................................................................16
3.4直流电机驱动模块........................................................................................19
3.4.1方案选择..............................................................................................19
3.4.2 L298驱动芯片.....................................................................................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.......................................................................................................28
4.6.1 低温报警.............................................................................................28
4.6.2 高温报警.............................................................................................28
4.7 电源电路.......................................................................................................29
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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...................................................................................................35
6.1 设计总结.......................................................................................................35
6.2设计前景........................................................................................................35
附 录...........................................................................................................................37
参考文献....................................................................................................................53
外文资料....................................................................................................................66
致................................................................................................................................73
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第一章 绪论
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认的。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用,它
既可以测量电信号,又可以测量温度湿度等非电信号。由单片机构成的温度检测
温度控制系统可广泛应用于很多领域。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备
信息处理、家用电器等测控领域的应用中独占鳌头。今天,我们的生活环境和工
作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们效劳。时下,家用电器和办公
设备的智能化、遥控化、模糊控制化已成为世界潮流,而这些高性能无一不是靠
单片机来实现的。
温度是个非常常见的量,不仅与人民的生活息息相关,而且工业和农业生
产也需要实时测量温度,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量
温度的关键是温度传感器,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传
感器技术,在我国各领域已经应用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领
域。
本次设计就是基于单片机为核心的温度报警器。
选题的目的及意义
随着现代信息技术的飞速开展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作
的温度检测和显示系统已应用于诸多领域。无论是在工业方面、农业方面或者是
平民群众的生活当中,我们都能看到温度报警器的身影。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般是电压
再转换成对应的温度,需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下:
()硬件电路复杂;
()软件调试复杂;
()制作本钱高。
因此,利用新型温度传感器取代旧式的温度传感器是必然的趋势,新型的
温度传感器的优势越来越得到表达,越来越普及。单片机以其功能强、体积小、
可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域不可缺少的
器件。
本设计的温度报警器与传统的温度报警器相比,不仅具有读数方便,测温范
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围广,测温准确,控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高
被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。如果你还需附加的
功能,只要通过扩展单片机的端口,在软件里面编写相应的程序即可。在本设计
中,温度传感器使用,显示局部用,能准确到达以上要求。
论文构造
第一章介绍了此设计的背景和意义。第二章表达了设计的整体思路,即如
何将单片机,温度传感器和显示屏结合在一起以到达设计目标。第三章表达了选
择单片机、和显示设备等的原因。第四章表达系统的电路
及流程图。第五章通过仿真软件来模拟温度报警器。第六章客观评价本设计存在
的优缺点,及作品的开展。
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