单片机温度控制系统上下限报警器.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《单片机温度控制系统上下限报警器.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机温度控制系统上下限报警器.doc(23页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流单片机温度控制系统上下限报警器.精品文档.大庆师范学院本科生毕业论文单片机温度控制系统上下限报警器院 (系) 物理与电气信息工程学院 专 业 电子信息工程(自动化方向)研 究 方 向 智能控制 学 生 姓 名 王 伟 学 号 201001071607 指导教师姓名 李瑞英 指导教师职称 讲师 2014年 5月 20日摘 要随着现代工业科术的发展及人们对生活环境要求的提高,检测与控制温度显得尤为的重要。此温度上下限报警器的设计与制作,讲述了该装置设计与制作的具体过程及方法。该温度报警器结构简单,可操作性强,具有广泛的应用性,可防止因温度升高而带
2、来的不必要的损失。因在机房内所用的电子产品发热量大,在少量时间内机房温度升高超出设备的正常温度,导致系统停机或产生火灾,这时温度报警系统就会发挥其应有的功能。本文讲述的是采用温度传感器DS18B20的温度上下限报警器,自动能够测量目前环境温度,由单片机AT89C2051控制,并通过三位段数码管显示提示,如果当前环境温度超过此温度,系统发出报警。采用的AT89S52单片机做信号处理单元,其成本低廉,精确度较高,LCD1602显示测量数值,选用红外传感器采集人体信号,经过放大整形电路而后传送给单片机AT89S52来处理,最后该信号传送至LCD1602显屏。已达到测量温度,防止,切断火灾的目的,实用
3、性强。关键词:温度控制系统;AT89S52单片机;传感器AbstractWith the development of modern GongYeKe technique and the improvement of peoples life environment, detection and control of temperature is particularly important. The design and manufacture of the upper and lower temperature alarm, device to illustrate the detaile
4、d process and method of design and manufacture. The temperature alarm has simple structure, strong operability, wide applicability, can prevent the unnecessary loss due to temperature and. Of electronic products in the telecom room heat fast, room temperature in a short time beyond the normal temper
5、ature, causing the system to crash or to produce fire, when the temperature alarm system will play their functions.Is introduced in this paper using temperature sensor DS18B20 temperature alarm, automatic measuring the current environment temperature, controlled by single chip microcomputer AT89C205
6、1, and through the three segment digital tube display, if the current environment temperature exceeds the temperature, the alarm system. USES the AT89S52 single chip microcomputer for the signal processing unit, its low cost, high accuracy, LCD1602 display measured values, use infrared sensor to col
7、lect the body signals, after amplification shaping circuit and then sent to MCU AT89S52, finally the signals to the LCD1602 display screen. Has reached to measure temperature, to prevent, to cut off the fire, the purpose of strong practicability.Keywords:Temperature control system;AT89S52 MCU;Sensor
8、目 录第一章 引 言11.1 选题的背景与意义11.2温度控制器的研究现状及发展1第二章 硬件电路设计22.1 AT89S52简介22.2 AT89S52的引脚说明22.4 复位电路32.5 振荡电路4第三章 基本结构模块53.1 温度传感器的选择53.1.1温度传感器DS18B20的特点及选择原因53.1.2 DS18B20的测温原理63.2 温度采集电路7图3-2 温度采集电路73.3按键电路和指示灯电路。73.4 LCD1602模块83.5 报警电路8第四章 主程序104.1 主程序图104.2 读出温度子程序114.3 温度数据显示子程序134.4 设置温度上下限程序14第五章 系统测
9、试155.1 焊接阶段15第六章 总结和展望17参考文献18谢 辞19附录 元件清单20附录 源程序代码21附录 仿真图24附录 作品实物图25第一章 引 言温度报警器不仅仅是作为预防火灾以及电路故障的手段,作为一个单片机系统,在现实生活中的应用也非常普遍。它有的优势是把温度转换、A/D转换和数据的串行通讯集中为一体,而且它的体积小巧,很便于构成多点测温系统。在实践应用中起到了很大的作用,具有较强的实用性。本设计是一种基于AT89S52单片机的温度上下限报警器。1.1 选题的背景与意义最新技术的不断发展与应用,近几年来单片机发展十分迅猛,一个以微型计算机机应用为主的新技术革命浪潮正在冉冉兴起。
10、老旧的温度采集方法不仅费时费力,而且精度低,单片机的出现使得温度的采集和数据之间处理问题能够得到非常好的解决。本次设计采用AT89A52单片机为核心辅助DS18B20温度传感器,显示电路,输出控制电路,故障报警提示电路等组成。单片机可将温度传感器检测到的温度模拟量转化成数字量,显示于1602显示器上。从而达到对温度的灵活控制。在工业科技日益发展的今天,温度控制系统的运通大大的简化了温度测量的步骤,减少了在人力物力上的使用。它小巧轻便的外形,简易方便的操作都被极广泛的运用到了生产和生活之中。1.2温度控制器的研究现状及发展温度控制是工业生产控制的重要组成部分,而且温度测量又是相当重要的一个环节。
11、单片机的智能化温度报警系统的设计是以单片机为中心,对采集到的温度数据进行收集处理,并实现温度出现问题的报警和上下限调节的目的。AT89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压,低价格和高性能CMOS 8位单片机,片内包含8K字节8K字节的在系统可编程闪存随机存取数据和256字节的内存(RAM)设备的公司,开发的高密度,非易失存储生产加工技术,兼容标准MCS-51指令系统在正常情况下,内置通用8的中央处理单元(CPU)和一块闪存存储单元,功能很强大。第二章 硬件电路设计2.1 AT89S52简介AT89S52是一种低功耗,高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程的闪存。使用Atmel
12、的高密度非易失性存储器技术制造,完全兼容与工业80C51产品指令和引脚。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,也适用于过去的编程。在芯片上,与8位CPU和在系统可编程闪存灵巧,AT89S52提供高灵活的解决方法,高效率的为许多嵌入式控制应用。AT89S52具有标准功能:8K字节的闪存,256字节的RAM,32个I / O线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,一个全双工串行端口,晶体振荡器和时钟电路芯片。此外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选的节电模式。在空闲模式下,CPU停止工作了,RAM,定时器/计数器,串行口中断,继续工
13、作的许可证。掉电保护模式,RAM的内容被保存,已被冻结,禁用所有其他芯片功能,直到下一个中断或硬件复位。AT89S52单片机引脚结构如图2-1所示。 图2-1 AT89S52的引脚结构2.2 AT89S52的引脚说明(1)主电源引脚(2根)5VCC:接5V直流电源GND:接地线(2)外接晶振引脚(2根)XTAL1:单片机片内振荡电路和时钟内部发生电路的输入端XTAL2:单片机片内振荡电路的输出端(3)控制引脚(4根)RST/VPP:复位引脚ALE/PROG:单片机片内地址锁存允控制信号PSEN:单片机片内外部存储器读选通信号EA/VPP:单片机片内程序存储器的内外部选通(4)可编程的输入/输出
14、工作引脚共(32根)AT89S52共有4组8位的可编程的I/O口,P0、P1、P2、P3口,每个口有8个工作引脚,一共32个。P0端口(P0.0P0.7):当外部有扩展存储器的时候,P0口被当做数据总线和地址总线,当外部没有扩展存储器,则被当做一般的I/O口使用,不过其内部没有上拉电阻,只有在外部接上拉电阻后才能作为输入或者输出。P1端口(P1.0P1.7):P1口内部带有上拉电阻,只是被当做I/O口来使用。P2端口(P2.0P2.7):当外部有扩展存储器的时候,被当做地址总线来使用。不过它也能作为一般的I/O口使用,其内部具有上拉电阻。P3端口(P3.0P3.7):P3端口一般可以用作I/O
15、口,其内部具有上拉电阻。不过它还有一些特殊的用处,是由特殊的寄存器设定的。2.4 复位电路单片机复位电方式分为两种,一种是上电的自动复位,另一种是手动按键来复位。上电复位是由外部设置的复位电路中的电容充电完成的,这样一来,电源Vcc的上升时间在1毫秒之内,它就可以自动实现上电复位,接通电源就初始化了系统复位。手动按键复位方式有脉冲按键复位和电平按键复位两种方式。电平按键复位时让Vcc电源经过电阻与复位段连接接完成的。脉冲按键复位由复位电路的RC网络产生的正脉冲经过复位端来实现的2。时钟电路工作后,给RST管脚加上2个机器周期的高电平,是单片机内部初始复位。复位电路图如图2-2所示。图2-2 复
16、位电路2.5 振荡电路本次温度控制报警器设计所选用的晶体振荡器频率为12Mhz,所选用电容大小为30pF4。如图2-3所示。通过计算可得单片机的工作周期为:(112M)12=1us。图2-3 振荡电路图第三章 基本结构模块3.1 温度传感器的选择3.1.1温度传感器DS18B20的特点及选择原因DS18B20是一个增强的单总线数字温度传感器DS1820的美国达拉斯公司推出后,转换率,转换,传输距离,时间分辨率比以前大大提高了产品,带来更多的方便,更多的用户满意的结果。达拉斯最新的单线数字温度传感器DS18B20是一个新的“一线器件”型,体积更小,更适合多种场合,和电压应用更广泛,更经济。数字温
17、度传感器DS18B20温度传感器达拉斯半导体公司是第一个支持“一线总线”接口的世界。温度测量范围是从55到125摄氏度,可编程的9位到12位的转换精度,测量分辨率可达0.0625摄氏度,分辨率设置参数和用户设置存储在EEPROM报警温度,掉电后保持。16位数字量由温度符号扩展串行输出测量;工作电源不仅可以在远端的介绍,也可以由寄生功率产生;多个DS18B20可以并联3或2根电线,CPU只需要一个端口线可以和许多DS18B20通信,占用微处理器口不,可以节省大量的铅和逻辑电路。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。DS18B20的内部组织,
18、主要由四个小部分:64光刻ROM,温度传感器,非挥发温度报警触发器TH和TL,配置寄存器。DQ作为数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当使用寄生电源,也可以为设备提供电源;接地信号;VDD的VDD引脚是可选的。在寄生电源工作时,此引脚一定要接地。在硬件上,有两种方式连接到DS18B20和单片机,与外部电源的VCC,GND地球,I / O和单片机的I/O线;另一种是寄生电源供电,使用UDD,接地接地,I / O是与单片机连接I / O。无论是内部还是外部寄生电源,I/O口线要接5K左右的上拉电阻.DS18B20 的性能特点如下:特别的单线接口制作,使得DS18B20在与微型处理器连接时只需要
19、一条口线就可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。DS18B20支持多种组网功能,多个DS18B20可以并联三在线网络,实现多点温度测量。内部结构如图3-164位ROM和单线接口存储器与控制逻辑高速缓存温度传感器8位CRC发生器配置寄存器高温触发器低温触发器图3-1 工作原理图3.1.2 DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理如图3-2所示,晶体的低温度系数图的振荡频率受温度影响的固定频率的脉冲信号进行减法计数器1是非常小的,高的温度系数与晶体振荡频率变化的温度变化,产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,数字也意味着计数闸门,当计数时门被打开后的时钟脉冲,DS18B20在低温度系数
20、振荡器产生进行计数,然后完成温度测量。开放时间计数闸门由高的振荡器的温度系数的确定,在每次测量前,相应的55基地分别插入减法计数器1和温度寄存器,减法计数器1和温度寄存器一一基值对应于55在预设。先看说明书的临时寄存器由DS18B20(BEH)0.5读出温度测量的分辨率,然后把最低有效位(LSB)的测量结果,通过测量T的整数的整数部分的实际温度计算得到,然后带命令读取计数器1的剩余价值剩余和米每米数值每度,考虑了DS1820温度测量的关系进行整数部分限制在0.25,0.75T,实际温度可以用下面的公式得到实际的计算:T实际=(T整数0.25)+(M每度M剩余)/M每度。低温度系数晶振高温度系数
21、晶振预置斜率累加器计数器 1=0计数器 2=0比较预置温度寄存器3.2 温度采集电路温度控制电路主要运用到了DS18B20和AT89S52两个元器件。怎么使两者连接实现功能是温度控制电路的主要设计目的和要求。传感器数据采集电路主要指DS18B20温度传感器与单片机的接口电路。DS18B20可以采用两种方式供电,一种是采用电源供电方式,此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线,3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式考虑到实际应用中寄生电源供电方式适应能力差且易损坏,此处采用电源供电方式,I/O口接单片机的P2.4口。如图3-2;图3-2 温度采集电路3.3按键电路和指示灯电路。按键电路的一端接
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 温度 控制系统 下限 报警器
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内