基于51单片机的温度报警系统设计 - 图文(2)

第二章 设计要求

2.1 基本要求

实现实时温度显示，测温范围0～500C，误差50C以内。

2.2 扩展功能

温度报警，能任意设定温度范围实现声光报警； 可以实现对时间、日期、温度上下限的任意修改。 实习项目：

项目名称：基于51单片机的温度报警系统设计 功能需求：

时间显示，年月日，时间 第一行：YY/DD/MM HH：MM：SS 第二行：上限值，下限值，当前温度值

按键功能，按键一：设置、确认；按键二：左移，移到行末，返回初始位置；按键三：实现加；按键四：实现减

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第三章 总体方案设计

3.1 方案论证 3.1.1 方案一

由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件，将随被测温度变化的电

压或电流采样，进行A/D转换后就可以用单片机进行数据处理，实现温度显示。这种设计需要用到A/D转换电路，增大了电路的复杂性，而且要做到高精度也比较困难。 3.1.2 方案二

考虑到在单片机属于数字系统，容易想到数字温度传感器，可选用DS18B20数字

温度传感器，此传感器为单总线数字温度传感器，起体积小、构成的系统结构简单，它可直接将温度转化成串行数字信号给单片机处理，即可实现温度显示。另外DS18B20具有3引脚的小体积封装，测温范围为-55~+125摄氏度，测温分辨率可达0.0625摄氏度，其测量范围与精度都能符合设计要求。

以上两种方案相比较，第二种方案的电路、软件设计更简单，此方案设计的系统

在功耗、测量精度、范围等方面都能很好地达到要求，故本设计采用方案二。 3.2 总体设计框图

本方案设计的系统由单片机系统、数字温度传感器、LED显示模块、按键控制模

块、温度报警模块组成，其总体架构如下图1。

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测温电路 单 片 机 驱动电路 显示电路

按键输入电路 报警电路 时钟、复位电路 图1 系统总体方框图

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第四章 硬件设计

4.1 单片机系统

1. 本设计采用STC89C52单片机作为控制器，完成所有功能的控制，包括：

? DS18B20数字温度传感器的初始化和读取温度值 ? LED数码管显示驱动与控制 ? 按键识别和响应控制 ? 温度设置和报警 ? 温度值的存储和读取 2. 单片机系统电路原理图：

图2 单片机系统原理图 材料清单：

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名称 单片机 温度传感器 电阻 型号/规格 STC89C52RC DS18B20 3KΩ 100Ω 10KΩ 200Ω 1KΩ 10K 30pF 22uF 9013(NPN) 8550(PNP) 黄色 红色 绿色 11.0592MHz 数量 1 1 5 4 4 1 1 1 2 1 4 1 1 1 2 1 4 1 1 备注 U1 U2 R1,R2,R3,R4,R12 R5,R6,R7,R8 R9,R13,R14,R15 R10 R11 RP1 C1,C2 C3 Q1,Q2,Q3,Q4 Q5 D1 D2 D3,D4 BUZ1 S1,S2,S3,S4 X1 显示 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

排阻 电容 电解电容 三极管 发光二极管 蜂鸣器 按键 晶振 LCD1602

4.2 STC89C52芯片特性 4.2.1简介：

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