温度检测报警器—单片机课程设计.docVIP

四川师范大学成都学院电子工程学院课程设计报告

PAGE

PAGE20

目录

TOC\o1-3\h\z\u前言 1

1硬件设计与系统总体方案 2

1.1系统总体方案 2

1.2硬件系统设计 2

1.2.1单片机简介 2

1.2.2温度传感器工作原理 4

1.2.3时钟电路设计 6

1.2.4复位电路设计 6

2软件模块设计 7

2.1主程序 7

2.2主程序流程图 8

2.3DS18B20软件设计流程图 8

2.3.1读温度子程序设计流程图 8

2.3.2温度转换命令程序设计 9

3系统调试 10

3.1硬件系统调试 10

3.1.1不加电源检测 10

3.1.2静态检测 10

3.2软件系统调试 10

3.2.1静态调试 10

3.2.2动态调试 10

4设计总结 11

附录 12

参考文献 19

四川师范大学成都学院电子工程学院课程设计报告

PAGE1

前言

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。

1硬件设计与系统总体方案

1.1系统总体方案

本设计的题目为温度监测报警系统，因为要用单片机去完成程序控制以及数据转换，故外围电路设计较简单。硬件设计可分为：核心控制CPU、环境温度采集、数码管显示、超限报警灯。其系统框图如图1.1-1所示。

图1.1-1温度监测报警设计系统框图

基于图1.1-1框图介绍，可了解到温度监测报警设计的各个模块。每个模块均由一个核心器件，对于该器件的选择在某种程度上决定了设计方案的选择。

由于是利用单片机控制电路，因此在电路中，单片机控制处理器为核心器件。在本设计中可使用STC89C2051、STC89C51以及凌阳公司生产的16位单片机等。考虑到各种因素，本设计选用STC89C51单片机作为核心控制CPU。

要设计温度监测便要有温度采集，可以采集温度的途径较多，文中采用达拉斯公司生产的单线数字温度传感器DS18B20，其可使温度信号直接转换成串行数字信号供微处理器处理，且外围电路简单、实现方便。

显示技术是传递视觉信息的技术，由于LED数码管显示器的寿命较长、价格低廉且显示清晰，所以在设计中选择LED显示环境温度。

1.2硬件系统设计

本设计硬件系统主要包括温度传感器、时钟电路、复位电路以及控制核心单片机等几个模块，下面将对所涉及的模块进行逐一介绍。

1.2.1

本设计采用STC89C51单片机作为控制核心，STC89C51单片机是采用8051核的ISP在系统可编程芯片，片内含8KB的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构。此款单片机是单时钟的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机。其引脚图如图1.2

图1.2

单片机STC89C52引脚说明：

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，定义为高阻输入。P0口能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口；当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。当对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。当作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作为定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。在Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口