单片机课程设计-基于单片机的温度报警器设计.doc

单片机课程设计 题目温度报警器设计 学生姓名 专业班级自动化一班 学号 院（系）电气工程学院 指导教师 完成时间 2014年11月14日 郑州科技学院 单片机课程设计任务书 专业班级学号姓名 一、设计题目温度报警器设计 二、设计任务与要求 基本功能： 1.利用蜂鸣器作为电声元件； 2.当温度在10℃至30℃范围内不发声，超出此范围便发声； 3.温度传感器输出电压由直流信号源模拟。 三、主要参考文献 [1]皮大能. 单片机课程设计指导书[M].北京：北京理工大学出版，2010 [2] 张毅刚. 单片机原理及接口技术[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990 [3]李秀华. 单片机原理及实践[M].沈阳：东北大学出版社，2006 四、设计时间 2014 年 11 月 3 日至 2014年 11 月 14 日 指导教师签名： 年月日 目录 1 引言 1 1.1课题背景 1 1.2研究内容和意义 3 2 芯片介绍 3 2.1 DS18B20概述 3 2.2 DS18B20内部结构 4 2.3 DS18B20供电方式 7 2.4 DS18B20的测温原理 8 2.5 DS18B20的ROM命令 10 3 AT89C52概述 12 3.1单片机AT89C52介绍 12 3.2 主要功能特性 12 4 系统硬件设计 12 4.1 单片机最小系统的设计 12 4.2 温度采集电路的设计 13 4.3 LED显示报警电路的设计 14 5 总结 15 参考文献 16 附录1：总电路图 17 附录2：实物图 18 附录3：元器件清单 19 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等； （2）模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别； （3）智能温度传感器 (亦称数字温度传感器)。智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的，其内部都包含温度传感器、A/D转换器、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)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。 现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。数字温度传感器可以直接将被检测的温度信息以数字化形式输出，与传统的模拟式温度传感器相比，具有测量精度高、功耗低、稳定性好、外围接口电路简单特点。而单片机微处理器越来越丰富的外围功能模块，更加方便了数字式温度传感器输出信号的处理。 智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转化器、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、中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。进入21世纪后，智能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、研制单片机测温系统等的方向发展。数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出，具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点。同时数字