毕业论文（设计）基于89C51温度报警器的设计说明书.docVIP

目录 1 概述 4 1.1 研究背景 4 1.2 发展方向 4 1.3 设计思想及基本功能 5 2 总体方案设计 5 2.1 方案选取 5 2.2 系统框图 5 2.3 总体方案设计 6 3 硬件电路设计 6 3.1 晶振电路 7 3.2 复位电路 8 3.3 键盘电路 9 3.4 温度检测电路 9 3.5显示电路 11 3.6 报警电路 12 4 系统软件设计 13 4.1 主程序软件设计 13 4.2 键盘程序设计 14 4.3 显示程序设计 16 5总结 20 参考文献 20 附录 系统原理图 21 1. 概述 1.1研究背景 温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。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。?温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。 1.2发展方向 现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。进入21世纪后，温度控制器正朝着智能化、高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温度控制器和网络温度控制器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到2℃。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9～12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5～0.0625℃。为了提高多通道智能温控器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。新型温度控制器的测试功能也在不断增强。另外，温度控制器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。单片机系统是21世纪一项高新科技产品。它是在芯片上集成一个系统或子系统，其集成度将高达108～109元件/片，这将给IC产业及IC应用带来划时代的进步。目前，国际上一些著名的IC厂家已开始研制单片机测温系统，所以单片机控制下的温度控制器具有很好的发展空间。 随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列单片机的出现，由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度。以往，在实际测控系统中，多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性；而且电路易受干扰，使采集到的数据不准确。 把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。可以应用到电子仪表、家用电器和节能装置等诸多领域，使产品小型化、智能化、多功能化。 1.3 设计思想及基本功能 本设计采用AT89C51单片机为主控制器、晶振电路、4*4矩阵键盘和DS18B20、LED数码管组成一个系统。以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。 2．总体方案设计 2.1 方案选取 2.1.1方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行?A/D?转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到?A/D?转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。? 2.1.2?方案二 进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器?DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。? 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2系统框图 2.3 总体方案选取 温度计电路设计总体设计方框图如图??所示，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用?DS18B20，用?4位?LED?数码管以串口传送数据实现温度显示。 3.硬件电路 3.1 晶振电路 电路中的晶