单片机温度检测报警器课程设计

赣南师范学院物理与电子信息学院课程设计Ⅳ设计报告书基于AT89S52单片机的单片机温度检测显示报警器姓班级：学号指导老师：时间：2012年1月1号目录内容摘要...............................................................................................1关键词...................................................................................................1Abstract...............................................................................................1Keywords...............................................................................................11绪论....................................................................................................22系统设计...........................................................................................22.1设计任务与要求....................................................................22.2方案的选择与论证................................................................33系统硬件设计...................................................................................43.1主控器模块............................................................................53.2数码管显示模块....................................................................63.3A/D转换模块.........................................................................63.4硬件元件清单.........................................................................84软件设计与仿真................................................................................84.1主程序设计.............................................................................94.2仿真软件简介........................................................................94.3仿真结果..............................................................................104.4系统调试..............................................................................124.5误差分析..............................................................................12结束语.................................................................................................13附录：程序清单.................................................................................13参考文献.............................................................................................171内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。另外该方案显示部分采用数码管来显示温度。关键词：AT89C51ADC0808温度检测报警Abstract：ThetemperaturealarmsystemAT89C51controlchip,realizetemperaturedetectionalarmfunctionscheme.Thesystemcancollectreal-timetemperatureinformationaroundthatinternalproceduressetalarmequipped,accordingtodifferentapplicationenvironmentcanbesetdifferentalarmupper.Thesystemrealizestheautomaticmonitoringoftemperature,forthenormaloperationoftheequipmentprovidedacondition,intheindustryhascertainpracticalvalueandbroadapplicationprospect.Inadditiontheschemeshowspartadoptsdigitaltubetodisplaytemperature.Keywords：AT89C51ADC0808Temperaturedetectingalarm21绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用必须重视。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。在控制领域中，对温度的控制有着举足轻重的作用。例如陶瓷的烧烤，只有控制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。本次设计的目的就是基于AT89C51单片机设计一个温度检测,报警的系统，该系统能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。2系统设计2.1设计任务与要求2.1.1设计任务基于AT89C51单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。32.1.2设计要求（1）实时温度检测并显示其对应的值。(2)具有温度报警功能。(3)可以设报警置温度上下限。2.2方案的选择与论证2.2.1总体设计方案方案一：基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，在工业生产中此范围较小。而且由于编程时采用I2C通信，因此读取数据是时序要求较高，程序编写复杂。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，然后通过数码管显示其温度值。此方案设计简单，编程容易，并且增宽了测量温度范围。本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过AD0808检测由电位器分压输出的的电压值，从而输出模拟温度值0-255℃送入单片机，并且由其送去数码管显示，其中数码管通过74HC573驱动显示。2.2.2显示部分采用了键盘/显示器接口控制器。不仅简化接口引线，而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间，提高了CPU的利用率。采用三位半的数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值，一旦系统工作异常，出现预制值与输出值偏差过大，用户可以根据该信息予以处理。43系统硬件设计本系统由主控模块、彩屏显示模块、温度检测模块、报警模块和设定报警温度5个模块组成，系统硬件组成框图如图1所示。系统总体电路原理图如图2所示。图1系统硬件组成框图图2系统电路原理图53.1主控器模块本系统控制器芯片采用AT89C51单片机，其管脚图如图3所示。AT89C51单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，是低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。如图4单片机电路连接图。图3管脚图图4单片机电路连接图AT89C51管脚介绍:VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。图2.2.2（1）AT89C51管脚P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的6管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。RST：复位输入。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3.2数码管显示模块图5为液晶显示电路模块，图中为一个四位八段数码管，其接法为共阴极接法。图5数码管显示电路3.3A/D转换模块7图6A/D转换电路图图7DAC0808引脚图A/D转换电路图、ADC0808引脚图分别如图6、7所示。DAC0808各引脚功能ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部