基于单片机温度报警系统的设计.doc

摘要：随着科技的高速发展，人民生活水平的日益提高，对仪器设备的使用也变得越来越智能化了，对设备参数的控制研究已成为热点。其中，温度是一个十分重要的物理量，对温度的测量和控制是非常必要的。在工农业生产，日常生活中，人们迫切的需要对温度进行检测和控制。所以，如果我们使用单片机的话，十分的方便，简单和灵活，可以很好的提高被测温度的性能指标，使得产品的数量和质量获得提高。现代社会也是信息社会，对安全程度也有很高的要求，能实时检测并且能通过报警系统对异常情况进行报警，减少损失，也显得十分的重要。所以，设计一款功能全面，安全可靠的温度报警系统就尤为重要了。

本温度报警系统设计是采用了AT89S51作为控制芯片，结合了DS18B20温度传感器、键盘输入，液晶显示，蜂鸣器报警、风扇降温等模块来完成。用单片机对温度进行处理，通过其内部的程序将所测量的温度值显示在LCD液晶显示屏上。如果，温度不在安全范围以内，蜂鸣器将会执行报警操作，其中，当温度超过所设置的上限温度时风扇将会转动对电路进行降温。本设计系统分为硬件和软件两个部分。硬件部分主要是通过DS18B20温度传感器采集周围环境温度转化为数字信号，经单片机处理之后通过液晶显示模块显示当前的环境温度，当温度不在设定的安全范围之内，蜂鸣器将发出报警信号。软件部分采用C语言进行编程，模块化的设计十分的方便我们的修改和理解。焊好的电路可以实时显示当前环境温度，在温度不在安全范围内可以发出警报。

通过对实际电路的测试，本设计基于单片机对温度的报警系统运行十分稳定，能够准确地检测当前温度实现报警，系统结构使用十分的简单，具有实用价值。

关键词：AT89S51；温度传感器DS18B20；液晶显示；温度

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 论文内容和篇章结构-2

第二章  总体设计方案-3

2.1单片机-4

2.1.1单片机简述-4

2.1.2单片机的发展历程-5

2.1.3 单片机产品及选择-6

2.2温度传感器DS18B20-9

2.2.1温度传感器的介绍-9

2.2.2 DS18B20简介-10

2.2.3 DS18B20的外型和内部结构-10

2.2.4 DS18B20的工作原理-12

2.2.5 DS18B20温度传感器的通信协议-13

2.2.6温度数据的处理-14

2.3 液晶显示模块-15

2.3.1 液晶显示器简介：-15

2.3.2 LCD1602概述：-16

2.3.3 LCD1602引脚介绍-17

2.3.4 液晶显示器的显示原理-18

2.3.5 LCD液晶显示模式控制指令表-18

2.3.6 LCD的读/写操作规定-19

第三章  硬件电路-19

3.1时钟电路-19

3.2复位电路-20

3.3 键盘输入电路-21

3.4液晶显示电路-22

3.5声光报警电路-23

3.6测温电路-24

3.7 电源模块设计-25

3.8电路总体设计-26

第四章  系统软件设计-26

4.1概述-26

4.1.1  系统程序结构的分析-27

4.1.2  系统主程序流程图-27

4.2液晶显示模块程序-30

4.2.1  LCD的初始化过程-30

4.2.2 液晶显示模块部分代码-31

4.3温度测量DS18B20模块-33

4.3.1  温度传感器DS18B20初始化程序流程图-34

4.3.2  读温度子程序流程图-34

4.3.3  测温程序代码-35

第五章  仿真调试与硬件焊接-38

5.1电路仿真-38

5.2硬件电路焊接-38

5.3系统调试-39

结束语-41

致  谢-42

参考文献:-43

附录A-44

附录B-44