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基于51单片机的温度报警器设计-学位论文.doc
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基于51单片机的温度报警器设计-学位论文.doc
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毕业论文
『2014 届』
题 目 基于 51 单片机的温度报警器设计
姓 名 我
学 号
专业班级 通信电子技术
指导教师 于先生
2014 年 12 月 3 日
毕业论文
II
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。
毕业论文
III
目 录
前言 ..................................................................................................................................................................1
1 设计要求与方案论证 ..................................................................................................................................2
1.1 设计要求 ..........................................................................................................................................2
1.2 系统基本方案选择和论证 ..............................................................................................................2
1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 ..........................................................................................2
1.2.2 温度传感器设计方案论证 ..................................................................................................3
1.2.3 掉电保持方案论证 ..............................................................................................................3
1.3 电路设计最终方案决定 ..................................................................................................................4
2 主要元件介绍 ..............................................................................................................................................4
2.1 STC89C51 介绍 .................................................................................................................................4
2.1.1 STC89C51 主要功能及 PDIP 封装 .......................................................................................4
2.1.2 STC89C51 引脚介绍 .............................................................................................................4
2.1.3 单片机最小系统: ..............................................................................................................5
2.2 DS18B20 传感器介绍 .......................................................................................................................6
2.2.1 DS18B20 概述 .......................................................................................................................6
2.2.2 DS18B20 引脚介绍 ...............................................................................................................7
2.2.3 DS18B20 的内部结构 ...........................................................................................................7
2.2.4 DS18B20 的程序流程图 .......................................................................................................8
2.3 数码管介绍 ......................................................................................................................................9
2.3.1 数码管概述 ........................................................................................................................10
2.4 AT24C02 简介 .................................................................................................................................10
2.4.1 I2C 总线说明 .....................................................................................................................11
3 程序流程图 ................................................................................................................................................12
图 6:程序流程图 .........................................................................................................................................13
结论 ................................................................................................................................................................14
参考文献 ........................................................................................................................................................15
致 谢 ..............................................................................................................................................................16
附录 1 系统原理图 .......................................................................................................................................17
附录 2 C 语言程序 ......................................................................................................................................18
毕业论文
1
基于 51 单片机的温度报警器设计
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。
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。
本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计,阐明了该装置进行设计与制作的具体过程
及方法。这种温度报警器结构简单,可操作性强,应用广泛。工作时,温度测量范围为 5—38ºC。
当前环境温度若超过设定的高温临界温度,由单片机发出报警信号,从而防止带来的不必要的损失。
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,这时温度报警系统就会发挥应有的功能。
关键词:STC89C51 单片机,数字控制,温度计,DS18B20,24c02
毕业论文
2
前言
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,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来
越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术
入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统
的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,掉电保持上下限温度值,其输
出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控
制器使用单片机 STC89C51,测温传感器使用 DS18B20,掉电保持使用 24c02,用四位一
体共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到要求。
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