基于51单片机的温度检测报警系统与时钟课程设计论文

基于51单片机的温度检测报警系统与时钟课程设计论文内容摘要：

+5V 无源蜂鸣器二个， 12MHZ晶振一个，多个按键和 开关，常用电容电阻，连接线，三极管，二极管若干，滑动变阻器一个。 2． 2 系统硬件各模块作用 2． 单片机核心控制模块 核心控制 器件选用 STC89C52 单片机。 STC89C52 单片机 为 40 管脚双列直插芯片，它是一种高性能，低功耗的 8位 CMOS 微处理器芯片，市场应用最多。 而且价格便宜，控制方便，便于应用有 4个 I/O 口分别为 P1,P2,P3,P4。 其中每一个管脚都能做独立的输入输出管脚，它的第 9脚位复位管脚，接上电容和上拉电阻再带个开关构成复位电路。 18,19管脚接外部晶振和两个微调电容构成外部晶振电路。 单片机，复位电路，晶振， 5V 电源构成单片机最小系统。 其中与 AT89S52 单片机管脚容。 主 控 模 块 对设定的报警温度的储存 度储存 温度 检测 模块 彩屏 显示模块 键盘扫描模块 报警模块 图 1 单片机最小电路 图 2为单片机最小 电路，其中晶振频率可以根据自己需要进行选择，范围在 024MHZ，常用 12MHZ。 复位电路得电容一般用 10UF，但并不唯一，只要 RC 所得时间大于两个机器周期即可。 还有其 P0 内部无上拉电阻，所以在执行输出功能时，外部必须接上拉电阻（一般 10K即可）。 P0口有 的 作用，接上液晶的 DB0DB7(数据总线 )控制着向液晶发送 8位并行数据。 P2^7接上 DS18B20 的单数据线，发送并接受数据，地址的操作。 P3^0 到 P3^3 作为独立按键口。 P1^7 口控制 蜂鸣器的报警，当温度、到达限定值时会发出高低电平脉冲，以至发出报警声音。 2． 数字温度传感器模块 （ 1） 用 Pt100 外围电路接法麻烦，需要 A/D 转换，不好调试，计算量大，编程麻烦。 （ 2） 数字温度传感器选用 DS18B20，采用单总线通信协议，接法简单， 精度高，容易 编程。 故 选用 DS18B20 DS18B20 主要特性有： 适应电压范围更宽，电压范围： ～ ，在寄生电源方式下可由数据线供电。 独特的单线接口方式， DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。 温范围－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃时精度为 ℃。 可编程的分辨率为 9～ 12 位，对应的可分辨温度分别为 ℃、 ℃、 ℃和℃，可实现高精度测温。 在 9 位分辨率时最多在 内把温度转换为数字， 12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。 测量结果直接输出数字温度信号，以 一线 总线 串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 DS1820 的操作指令分为 ROM 操作命令和存储器操作命令： （ 1）、 ROM 操作命令及其含义 Skip ROM 指令代码（ CCh）：此命令执行后的存储器操作将针对在线的所有 DS1820。 Alarm Search 指令代码（ ECh）：当温度值高于 TH或低于 TL 中的数值时，此命令可以读出报警的 DS1820。 （ 2）、存储器操作指令代码及其含义 Read Scratchpad 指令代码（ BEh）：读取温度寄存器的温度值。 Copy Scratchpad 指令代码（ 48h）：将温度寄存器的数值拷贝到 EERAM 中，保证温度值不丢失。 Convert T 指令代码（ 44h）：启动在线 DS1280 做温度 A/D 转换。 Recall E2 指令代码（ B8h）：将 EERAM 中的数值拷贝到温度寄存器中。 温度测量步骤如下： (1).Read ROM（ 33 h），每次对 DS1820 进行操作之前都要对它进行初始化，主要目的在于确定传感器已经连接到单总线上。 (2).Search ROM（ F0h）， 这条指令使处理器用排除的方法去辨别总线上的 DS1820。 (3).Match ROM（ 55h），只有准确的符合 64 位 ROM 序列的 DS1820 才能响应其后的指令，当然，单点测温时可以使用 Skip ROM（ CCh）指令来跳过这一步。 (4).Convert T（ 44h），发完指令后应查询总线上的电平，当电平位高时温度转换完成。 (5).Read Scratchpad（ BEh），将读指令发出后，就可从总线上读得表示温度的 2 字节二进制数 由于采用单总线数据传输方式， DS18B20 的数据 I/O 均由同一条线完成，因此， 对读写的操作时序要求严格。 为了保证 DS18B20 的严格 I/O 时序。 需要做较精确的延时。 它的各种时序如下图所示： DS18B20 初始化时序 图 2 DS18B20 温度传感器 DS18B20 采用 +5V 电源供电 图 3 彩屏 液晶部分电路连接图 2． 图 4 温度报警 蜂鸣器用 CS9013 三极管驱动，蜂鸣器用 5V的无源蜂鸣器， ，同时在三极管基极 串接个限流电阻 ,数据端口接 P1^7（由单片机的 P1^7直接输出驱动）。 2． 3 系统电路图设计 2． 系统原理框图和原理图 图 8 系统原理框图 下面是系统硬件电路连线图（原理图） STC89C52 单 片 机 温度传感器进行温度采集，经过 A/D 转换（ DS18B20 内部完成此操作） ，送入单片机存储，通过定时器 0 进行定时读取。 通过 定时器编出来的时间 信息显示到彩屏上，通过按键可对时间和闹钟进行调节， 蜂宁器报警，在温度达到。