基于单片机温度报警器课程设计报告Word文档下载推荐.docx

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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。

但是，作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器，并与自己设计的系统连接起来，从而构成性能优良的监控系统。

1.2任务及要求

1.2.1设计内容：

（1）所设计带温度多功能显示应具有以下功能：

（2）可以测量能够精确测量0.5摄氏度以内的温度

的温度。

（3）在液晶上显示调时，闹钟，秒表，查询，报警温度，菜单选项等功能。

1.2.2设计要求：

（1）根据题目要求进行系统总体设计。

（2）完成系统硬件电路的设计。

（3）硬件电路图。

（4）硬件电路说明。

1.2.3系统程序的设计：

（1）程序流程图。

（2）完整源程序。

1.2.4完成的控制系统能达到题目的要求。

1.2.5书写设计说明书。

1.3主要温度模块功能：

1.3.1温度测量报警系统的设计要满足以下情况：

（1）能及时从温度传感器获取精度较高的温度数值，并将数值传送至单片微型计算机（以下简称单片机）进行数额显示处理。

（2）将进行数字显示处理过的温度数据在液晶显示屏上即时显示。

对温度报警系统而言，显示现在温度是最基本的功能。

（3）能从键盘上输入需要设定的上下限温度。

（4）程序自动对输入的上下限温度进行判断。

当输入的下限温度高于上限温度时，给出警报提示。

（5）将从温度传感器上获得的温度处于用户设定的上下限温度范围内时，不触发报警器报警；

当从温度传感器上获得的温度高于用户设定或者低于下限温度设定时，触发报警器。

（6）在温度报警系统工作过程中，随时可以对需要设定的上下限温度进行修改。

（7）当报警器被触发报警后，可进行用户手动停止报警。

如果不手动停止报警，当温度回落至用户设定的上下限温度范围内时，能自动停止报警。

1.4研究现状

1.4.1温度测量报警系统的中心设备是温度传感器，温度传感器的发展大致经过了以下的3个阶段：

（1）传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间的转换。

（2）模拟集成温度传感器/控制器。

（3）智能温度传感器。

目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。

数字式温度传感器（亦称智能温度传感器）是在20世纪90年代中期问世。

它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。

目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。

智能温度创拿起内部包含温度传感器、A/D传感器型号处理器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。

有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取储存器（RAM）和只读存储器（ROM）。

数字式温度传感器能传输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。

进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

二总体设计方案

2.1功能简介

本设计采用AT89C516单片机为主控制器、DS1302时钟芯片和DS18B20、12864显示屏组成一个系统。

LCD12864显示的万年历，带温度和星期显示，……

平时看成是时钟（时间，日期，星期，当前温度提示）。

实际是实现对环境温度的实时检测（报警温度可以设置上下限）当温度高于或低于预设温度时可通过蜂鸣器进行报警。

设置多个个功能菜单按键（调时，闹钟，报警温度，万年历查询和秒表等功能）。

2.2设计思路（器件的选择）

AT89C516作为温度控制系统设计的核心器件，具有低电压供电和体积小等特点。

STC单片机的理由：

降低成本，提升性能，原有程序直接使用,硬件无需改动。

时钟信号用来控制单片机内各种微操作的时间基准，通常有两种形式得到，即内部震荡方式和外部震荡方式。

外部震荡方式所得的信号比较稳定，故设计数字温度计的时钟信号选用外部震荡方式，晶振选用36.728KHz。

复位电路使片内单片机的片内寄存器初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。

复位电路有两种基本形式，即上电复位和开关复位。

为了保证温度计的正常工作，采用上电且开关复位，也就是CR复位。

温度传感器选用达拉斯公司的单线数字温度传感芯片DS18B20。

它将地址线、数据线和控制线合为一根双向串行传输数据的信号线，允许在这根信号线上挂接多个DS18B20。

每个芯片内有一个64位的ROM，其中存有各个器件自身的序列号，作为器件独有的ID号码。

其测温范围是-55~128℃，测温分辨率在12位时精度为0.0625℃。

DS18B20简化了温度器件与计算机的接口电路，使得电路简单，使用更加方便。

显示部分使用LCD12864来作为温度的直接输出。

带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；

其显示分辨率为128×

64,内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。

可以显示8×

4行16×

16点阵的汉字.也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。

由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。

采用单片机汇编程序语言设计温度计的程序，对DS18B20进行初始化、读、写，读取温度，数据的转换，温度显示和报警处理等等。

2.3芯片器材

主机：

单片机AT89C516一片；

温度传感器：

DS18B20一片；

显示电路：

LCD128*64液晶显示器；

时钟电路：

电容，晶振片一个；

复位电路：

电容，按键；

导线若干，+5