当前位置:首页>> >>


基于单片机的温度报警系统的设计与仿真.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20181030002153159    类型:共享资源    大小:1.52MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    25
    金币
    关 键 词:
    基于 单片机 温度 报警 系统 设计 仿真
    资源描述:
    科技学院 2011 届本科毕业论文基于单片机的温度报警系统的设计与仿真专 业:电子信息科学与技术 指导教师: 王 松 学生姓名: 刘 达 学生学号: 072004110516 中国﹒贵州﹒贵阳2011 年 5 月贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 I 页目录目录 ......................................................................I摘要 ....................................................................IIIAbstract .................................................................IV第一章 绪论 ..............................................................11.1 课题背景 ........................................................11.2 温度检测的过去与现在 ............................................11.3 温度检测的趋势 ..................................................21.4 研究内容与意义 ..................................................31.5 设计方案 ........................................................3第二章 单片机,传感器的概述及选择 ........................................42.1 单片机的概述 ....................................................42.2 单片机的选择 ....................................................42.2.1 功能概述 ...................................................42.2.2 空闲节电模式 ...............................................82.3 传感器的概述 ....................................................92.4 传感器的选择 ...................................................102.4.1 DS18B20 的性能特点 ........................................102.4.2 DS18B20 内部结构及功能 ....................................102.4.3 DS18B20 封装形式和引脚功能 ................................132.4.4 DS18B20 使用中的注意事项 ..................................13第三章 主要应用软件介绍 .................................................143.1 Proteus 软件 ....................................................143.1.1 Proteus 软件的功能以及其丰富的资源 ........................143.1.2 Proteus 绘制原理图步骤 ....................................153.2 Keil C51 软件 ...................................................15第四章 硬件设计 .........................................................164.1 温度控制系统的整体设计 .........................................16贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 II 页4.2 设计的基本组成部分 .............................................164.2.1 晶振电路 ..................................................164.2.2 复位电路 ..................................................174.2.3 报警电路 ..................................................174.2.4 显示电路 ..................................................184.3 控制说明 .......................................................184.4 Proteus 制图 ....................................................18第五章 系统软件设计 .....................................................215.1 主程序 .........................................................215.2 读出温度子程序 .................................................225.3 显示子程序 .....................................................23第六章 系统调试与仿真 ...................................................246.1 Proteus 与 Keil 仿真调试 .........................................246.1.1 Keil 软件检错部分 .........................................246.1.2 Proteus ISIS Professional 的仿真 ..........................256.2 Proteus 对系统仿真说明 ..........................................26第七章 总结 .............................................................30参考文献 ...............................................................31附录 ...................................................................32致谢 ...................................................................38诚信承诺书 ...............................................................39贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 III 页基于单片机的温度检测报警系统设计与仿真摘要伴随着工业不断的发展进步,温度作为工业生产等上的重要标尺已经是不可或缺的地位。现在,在自动控制用温度控制做为一种控制量对系统进行控制已经越来越普及。就这样的实际情况本文设计了一种简单的温度报警系统。系统用 AT89C51 单片机为中央处理系统,对温度进行控制不仅控制方便、简单和灵活,而且可以提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量。通过 DS18B20 传感器采集温度,然后将温度转换成相应的电压。将转换结果传送进中央处理系统 AT89C51 中进行计算,从而得出测量温度,然后对其进行判断是否要进行报警。综合运用了微机原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字控制技术、等诸多方面的知识。文中给出了温度传感器的使用方法,并给出了系统实现的硬件原理图与软件流程图。经实验测试表明,该系统设计和布线简单,结构紧凑,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便等优点。可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。关键字:单片机;湿度检测;仿真;温度报警贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 IV 页The Detection and Simulation of Temperature and Alarm System Design Base on MCUAbstractWith the continuous development of industrial progress, and temperature as important on the industrial scale production is already an indispensable position. Now, with the temperature control in the automatic control as a control variable to control the system has become increasingly popular. So the actual situation of this paper, a simple temperature alarm system. Systems AT89C51 microcontroller as a central processing system, control of temperature control is not only convenient, simple and flexible, and can increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly improve product quality. DS18B20 sensor acquisition by temperature, and then converted into the corresponding voltage temperature. Conversion results will be transmitted into the central processing system AT89C51 in the calculation, to arrive at measurements of temperature, and then determine whether to conduct them to the police. Comprehensive use of the computer theory, control theory, analog electronics, digital control technology, and many other aspects of knowledge. This paper presents the use of temperature sensors, and the system schematic diagram of hardware implementation and software flow chart. The experimental tests show that the system design and layout is simple, compact, anti-interference ability, cost-effective, and easy expansion. Can be applied to storage temperature, building air-conditioning control and production process monitoring and other fields.Keywords:Microcontroller, Humidity Testing,Simulation,Temperature Alarm贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 1 页第一章 绪论1.1 课题背景目前,无论在科学研究还是工业生产中通过对温度检测来进行的控制设备越来越普及,也越来越重要。但是如何能够检测出精确的温度以保证控制设备能正确地发出控制指令。再者如果温度过高可能会对一些设备中的一些半导体元件造成损坏。所以可见温度检测的重要性所在。随着科学技术的不断发展,各企业采用了强化生产手段,对温度检测技术提出了更高的要求,希望利用新的检测方法,制造出适应性更强、精度更高、性能更稳定、并具有智能功能的新一代温度检测仪表。基于 AT89C51 单片机提高了系统的可移植性、扩展性,同时价格低廉。充分满足现代测控、自动化、电气技术等专业要求。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。1.2 温度检测的过去与现在温度对于工业生产,科学研究非常的重要,所以温度传感器的发展迅速。温度传感器主要经过了三个发展阶段:第 一 个 阶 段 , 传 统 的 分 立 式 温 度 传 感 器 , 模拟集成温度传感器。这种传感器是采用硅半导体集成工艺制成,称为硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有单一的测温功能、测温误差小、价格低廉、响应速度快、体积小巧、传输距离远、功耗低等特点,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;第二个阶段,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。产品有 LM56、AD22105、MAX6509 等。有些增强型集成温度控制器中还包含了 A/D 转换器和固化好的程序,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,这是两者之间的主要区别;第三个阶段智能温度传感器。也被亦称作数字温度传感器。国 际 上 新 型 温 度 传 感器 正 从 模 拟 式 向 数 字 式 、 由 集 成 化 向 智 能 化 、 网 络 化 的 方 向 发 展 。 该 温度传感器是在 20 世纪 90 年代中期最早推出的,采 用 的 是 8 位 A/D 转 换 器 , 其 测 温 精 度 较 低 ,分 辨 力 只 能 达 到 1°C。 国 外 已 相 继 推 出 多 种 高 精 度 、 高 分 辨 力 的 智 能 温 度 传 感 器 ,贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 2 页所 用 的 是 9~12 位 A/D 转 换 器 , 分 辨 力 一 般 可 达 0.5~0.0625°C。 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;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业生产、农业生产、科学研究以及生活等领域。因此无论是它的适用领域还是它的产品数量都是各种传感器之首。数字温度传感器可以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,具有测量精确、功耗较低、稳定性好、外围接口电路简单等特点。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。1.3 温度检测的趋势随着工业生产效率不断提高,自动化水平与范围也不断提高,所以对温度检测技术的要求也越来越高,可以归纳为以下几方面: 扩展检测范围; 发展新型产品; 扩大测温对象; 适应特殊环境下测温; 显示数字化; 标定自动化;根据上述要求,国内外温度仪表制造商将向以下几方面发展: 继续生产量大面广的传统的温度检测元件,如:热电偶、热电阻、热敏电阻等。 加强新原理、新材料、新加工工艺的开发。如近年来已开发的碳化硅薄膜热。 电阻温度检测器、厚膜、薄膜铂电阻温度检测器,硅单晶热敏电阻温度检测器等。 向智能化、集成化、实用化方向发展。新产品不仅要具有检测功能,又要具有判断和指令等多功能,采用微机技术向智能化方向发展。 向机电一体化方向发展。贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 3 页1.4 研究内容与意义本文中温度报警器以 AT89C51 单片机为控制核心,由数字温度传感器 DS18B20 测量被控温度,通过温度数码灯实现报警,在液晶显示上显示当前温度。当被测量值超出预设范围则发出警报,适用于大多数工业生产以及教育教学领域。温度是一种最基本的环境参数,它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量,也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度;从空间、海洋到家用电器,各个技术领域都离不开测温和控温。因此,研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。1.5 设计方案本文设计的是测温电路,利用热敏电阻的感温效应,将其被测温度变化的电流或电压采集过来,然后进行 A/D 转换,就可以使用单片机进行数据的处理,传输到显示电路上,就可以将被测温度显示出来,但是这种设计需要进行 A/D 转换,显得比较繁琐。进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中大多使用传感器,所以这是很容易想到的,所以我采用 DS18B20 温度传感器,这样就很容易直接读取被测温度值,进行转换,然后通过软件模拟显示出来。这样显得电路简洁,设计更容易。贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 4 页第二章 单片机,传感器的概述及选择2.1 单片机的概述单片机是单片微型计算机 SCM(Single Chip Microcomputer)的简称,是将中央处理器 CPU(Central Processing Unit) 、存储器(Memory) 、定时/ 计数器、I/O(Input/Output)接口通过片内总线连接起来并集成在一块集成电路芯片上的卫星计算机 [1]。单片机经过 1、2、3 代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的 CPU 功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。2.2 单片机的选择本课题我们选择 AT89C51 作为该设计的核心。AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压,高性能 CMOS8 位单片机,该系列中一种带 4KB 容量可编程可擦除制度存储器( PEROM)和 128 字节随机存取数据存储器(RAM )的高性能 8 位单片机。它采用 ATMEL 的高密度非失存储器制造技术与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚兼容。片内置通用 8 位中央处理器(CPU)和 Flash 存储单元,功能强大 AT89C51 单片机可为您提 供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。2.2.1 功能概述AT89C51 引脚图如图 2.1 所示,提供以下标准功能:4k 字节 Flash 闪速存储器,128 字节内部 RAM,32 个 I/O 口线,两个 16 位定时/计 数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻 辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作,但允许 RAM,定时/计数器,串行通信口及 中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位 [2]。贵州大学科技学院毕业论文(设计) 第 5 页图 2.1 AT89C51 引脚图引脚功能说明如图 2.2 所示,方框图如图 2.3 所示。图 2.2 引脚功能说明图
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于单片机的温度报警系统的设计与仿真.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-254784.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    [email protected] 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开