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嵌入式温度报警器的设计【字数:9252】

2024-01-18 17:25编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本文设计的温度报警器,是以STC89C52单片机为核心。通过对DS18B20温度传感器进行控制,达到温度检测的目的,从而实现在显示模块上出现当前的环境温度的目的。如果此时监测到的温度超过所设置的最高温度的时候,红色指示灯变亮并发出报警的声音,如果此时监测到的温度位于所设置的最低温度线之下的时候,黄色指示灯变亮并发出报警的声音,实现声光报警的功能。此外温度的上下限都可以通过按键来手动设置。该报警器使用简洁,所需的空间小,灵敏度高同时投入成本小,适于广泛使用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景及意义 1
1.2研究现状 1
1.3研究的内容和安排 2
第二章 系统的总体设计 3
2.1方案的论证 3
2.1.1数字温度计的方案论证 3
2.1.2单片机的方案论证 3
2.1.3温度传感器的方案论证 4
2.1.4显示模块的方案论证 5
2.2方案的总体框架图 5
第三章 硬件电路设计 6
3.1整体电路图 6
3.2单片机最小系统 6
3.3温度传感器系统 8
3.4报警电路设计 8
3.5显示电路设计 9
3.6电源电路设计 9
第四章 软件电路设计 10
4.1软件的模块和流程图 10
4.1.1主程序及流程图 10
4.1.2显示温度子程序及流程图 11
4.1.3报警温度子程序及流程图 11
4.1.4报警子程序 12
第五章 系统的测试与分析 14
5.1测试的工具 14
5.2测试的分析结果 14
第六章 总结 18
致谢 19
参考文献 20
附录 21
第一章 绪论
1.1研究的背景及意义
温度对于我们来说并不陌生,可以说它是无处不在的。尽管它随处可感可触,但是在我们的日常生活中充当着至关重要的角色。温度的多少不仅是个数值,而是关系着我们的 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
生活,生命以及安危。所以对于温度的控制与利用是否适时合理十分关键,比如金属锻造,化学研究,房屋建造,食物加工,机械制造,瓷器制造,等各行各业。假如在酿造米酒时,它的温度把握不到位,很有可能之前所花费的努力和精力都付诸东流,因为温度过高会导致味道变酸,同时温度过低会变得不到位。由此可见,学会温度的控制很是重要。
随着科技的不断进步和人类不断的探索,人们对于温度的控制越来越深入,越来越完美。这种研究也进入到了电子领域,智能进入了人们的视线,并且完全符合人们的需求。单片机[2]的出现无疑是一个很好的选择,它[3]给我们的生活和工业带来的更大的方便,提高了我们的工作效率,为人们越来越高的要求进行发展。
目前,科学技术渗透到每个领域,为了减少人们生命和物品的损失,为了减少科技产品的损害,确保对温度的控制是非常有必要的。因此能够实时的监测温度的报警器是急需的。
1.2研究现状
以往的温度采集都是通过温度计,但是这种方式不仅采集准确的程度不是很高,适用性不好,并且需要损耗很大的劳动力及钱,不适于大规模的使用。此外,数据会随环境变化的影响难以准确监测[5],比如在火灾中就没有尽可能多的时间给人工取监测采集温度,同时数据信息的传输也是个难题,导致可行性不高,精度不准确,难于进行。所以人们急需去研究关于精度高,切实可行的温度检测。
在现代社会中,在工业控制领域的不断前进中,全球各个国家针对温度的检测都有了各不相同的进展。相比于我们国家,那些发达国家已经在温度控制系统方面的探索取得了一个比较优秀的成绩,例如德国,美国和日本等都研究出了具有高适应性,参数可调等优点的温度调整系统,同时他们还使用了ARM[8]等更加新型的设备,其中也包括了Linux[14],并且还率先的制造了一批先进的温度检测仪器设备同时投入了他们的市场,取得了不错的回响反应。尽管我国处于一个研究的初级阶段,但是我们的发展也是飞快的。
1.3研究的内容和安排
本文提出并设计一种基于嵌入式[1]的温度报警器,采用温度传感器作为系统的输入,编写嵌入式系统[10]的程序,将读取温度传感器芯片的数据进行分析处理,并通过数码管,将信息数据展示在数码管上。同时,按压按键,可以设置报警的限制范围。当超过范围后,会进行声光报警。
工作要求是需要合理分配所需的硬件模块和资源[6],设计硬件电路[4]和熟悉芯片协议编写软件的驱动程序[13],完成功能的设计。
第一章中论证了课题研究的背景意义以及国内外研究现状,研究的内容。
第二章论证研究系统的总体设计[11],方案对于各个硬件[15]的选择的论证,方案的总体框架[16]。
第三章论证硬件电路的设计包括系统的原理图[9]以及详细的介绍。
第四章论证了系统的软件设计关于系统的设计流程[12]和开发的环境[7]和软件的模块,流程图。
第五章中论证了系统的测试与分析包括测试的工具和测试的分析结果。
第六章中进行总结。
第二章 系统的总体设计
2.1方案的论证
2.1.1数字温度计的方案论证
第一种:
因为根据热敏电阻等元器件的感温原理来进行测量温度,将被测量的温度的电压或者电流进行A/D转换,再将数据传输到单片机来进行整理。这样就能在数码管上显示出来,从而达到检测温度的目的。但是这种方法需要用到A/D转换电路比较麻烦。
第二种:
在单片机的设计系统中,可以使用传感器,特别是数字温度传感器。这类传感器可以选择DS18B20传感器,它可以直接进行对温度的检测,并将测量到的数据传送到单片机,再让单片机进行一系列的整理,展示在数码管上。这种方法比较简洁方便。
由此很明显能发现第二种方案比较好,并且能完全符合研究的要求,同时简单方便,容易操作,可行性高。

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