温度报警器硬件设计

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1、温度报警器硬件设计摘要温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。本文从硬件和软件两方面介绍了基于AT89C51单片机的温度报警系统的设计思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述。系统选用ADC0808转换器，仿真时利用可调电阻调节电压进行温度的输入量模拟，当温度低于30℃时，扬声器发出长“嘀”报警和绿光报警，当温度高于60℃时，发出短“嘀”报警和红光报警。测量的温度范围在0～250℃，并能实时显示当前温度值。关

2、键词：AT89C51单片机；温度检测；声光报警目录1绪论11.1课题背景11.2本设计任务12温度报警器硬件设计12.1系统总体框图12.2单片机控制系统的设计22.2.1单片机最小系统设计22.2.2单片机系统资源分配33系统软件设计54系统调试与测试结果分析124.1仿真软件介绍124.2仿真过程124.3仿真结果说明124.4测试结果分析15结束语16参考文献：171绪论1.1课题背景温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生

3、产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。然而，用常规的监控方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的监控问题是一个工业生产中经常会遇到

4、的监控问题。现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，而通过温度报警器及时报警，避免不必要的损失。321.2本设计任务设计一款基于AT89C51单片机的温度报警器。利用可调电阻调节电压作为模拟温度的输入量，当温度低于30℃时，扬声器发出长“嘀”报警和绿光报警，当温度高于60℃时，发出短“嘀”报警和红光报警。测量的温度范围在0～250℃，并能实时显示当前温度值。2温度报警器硬件设计2.1系统总体框图基于单片机的温度报警器系统总体框图如图2.1所示。它分为以下几个模块：单片机控制模块。AD转换模块、报警模块、显示模块。其中温度检测模块采用ADC080

5、8转换器，仿真时采用滑动变阻器来代替其输出的电压信号。显示模块采用动态数码显示管。芯片作为显示屏，以显示实时检测到的温度信号。报警模块分为扬声器声音报警和LED灯光报警两个部分，其中，当检测温度低于30℃时，扬声器发出长“嘀”报警和绿光报警，当温度高于60℃时，发出短“嘀”报警和红光报警。32利用单片机丰富的IO端口，及其控制的灵活性，实现基本的温度报警功能。不但能实现所要求的功能而且能在很大的程度上扩展功能，而且还可以方便的对系统进行升级。具体电路参见“温度报警器总体电路图”。图2.1单片机方案图2.2单片机控制系统的设计AT89C51是一种带4K字节

6、闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C322051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多

7、嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。2.2.1单片机最小系统设计⑴复位电路的设计复位电路的功能：本电路是采用上电自动复位，它是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图2.2.1（1）所示。RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期（即两个机器周期）以上。32图2.2.1（1）复位电路图⑵振荡电路设计在80C51芯片内部有一个高增益反响放大器，其输入端为引脚XTAL1,其输出端为引脚XTAL2。只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚跨接晶体振荡器或在引脚与地之间加接微调电容，形成反馈电路，振荡

8、器即可工作。振荡器的结构和振荡电路原理图如图2.2.1（2）所示。32﹙a﹚振荡