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1、基于单片机的超温报警设计学校代码： 序 号： 本 科 毕 业 论文题目： 基于单片机的超温报警设计 学 院： 姓 名： 学 号： 专 业： 电子信息工程 年 级： 指导教师： 二O 年 月29基于单片机的超温报警设计 摘要本设计设计了一款以AT89S52、DS18B20芯片为核心的温度数字显示报警系统。系统采用AT89S52单片机进行智能控制，利用DS18B20芯片实现对温度的测量，通过单片机处理进行报警点的设置，用液晶显示器LCD1602显示以串口传送数据，显示实时温度，通过三个按键的按键次数来决定温度阈值，按键1按一次设置上限温度，按键1按两次设置下限温度，按键1按三次温度设置完成，按键2
2、按下是当前温度值加1，按键3按下是当时温度减1。当DS18B20测量的温度值不在设定温度阈值范围内，单片机将驱动蜂鸣器报警。关键词：AT89S52，超温报警，DS18B20，LCD显示器Microcontroller-based over-temperature alarm designAbstractThe design designs to AT89S52 and DS18B20 chip as the core temperature digital display and alarm system.The system uses the AT8952 microcontroller f
3、or intelligent control,using DS18B20 chip implement temperature measurement,setting the alarm point by microcontroller,using with the LCD1602 displays data with serial transmission,and LCD1602 displays the real-time temperature,number of times by three keys to determine temperature threshold,setting
4、 the maximum temperature by keying Button 1 once,setting the minimum temperature Key Button 1 twice, completing the setment of temperature by key Button 1 three times.when the button 2 key once,the temperature value plus 1;when the button 3 key once,the current temperature value minus 1.when the mea
5、sured temperature by DS18B20 is not within the value of the temperature threshold,the microcontroller will drive the buzzer alarm.Key words：AT89S52，Over-temperature alarm，DS18B20，LCD Monitor目录1概述12 系统原理设计22.1 超温报警控制原理22.2 系统功能方框图23 系统硬件原理及其设计33.1 单片机与各模块连接工作原理33.2 复位电路83.3 晶振电路83.4 DS18B20数据采集电路93.5
6、 温度显示模块103.6 报警模块113.7 温度设置模块114 系统软件设计124.1 程序流程图124.2 程序125 结论26参考文献27致 谢28附录:超温报警系统总图291 概述温度是一种最基本的环境参数，人们的生活环境与温度息息相关，温度测量也被人们所异常关注因此，研究温度的测量方法和装置具有重要意义，温度测控技术也在各个领域应用越来越广泛采用单片机对温度进行控制,不仅具有控制方便和组态简单的优点,而且可以提高被控温度的技术指标。本设计介绍了一款由单片机AT89S52和新型的智能集成温度传感器DS18B20以及LCD1602显示器等部件实现的温度测量及报警系统同时在设计方面做了功能
7、的扩展，开关按键是用来调节温度，功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确误差小，单片机可把由DS18B20读来的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现实时温度显示，还有语音报警功能对温度实施监测，即当温度超过设置的最高温度或者低于给定的最低温度时，系统将驱动蜂鸣器发声报警。2 系统原理设计2.1 超温报警控制原理系统是对温度的监控。首先，用户预先通过温度设定模块按键输入温度报警值到程序中，该值作为系统阈值。温度传感器DS18B20将监测值传输给AT89S52单片机，单片机将DS18B20测量的温度值与预先设定的温度值T进行比较，当单片机比较监测到的数值超出所设定阈值时，驱动
8、蜂鸣器报警。2.2 系统功能方框图超温报警器原理框图如图2-1所示。整个系统由AT89S52单片机、温度设置模块、温度显示模块、DS18B20数据采集模块、报警器模块组成。单片机主要负责接受来自DS18B20数据，对数据进行对比处理，通过单片机处理控制温度显示模块和报警器模块。温度显示模块和报警器模块是执行来自单片机指令并反馈结果给用户。单 片 机温度设置模块DS18B20温度显示报警器图2-1 原理框图3 系统硬件原理及其设计3.1 单片机与各模块连接工作原理3.1.1 AT89S52单片机1. 主要性能与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、
9、全静态操作：0Hz33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。图3-1 AT89S52双列直插封装方式引脚图2. 功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌
10、入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash。（1）P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出
11、口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 （2）P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.
12、0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。 引脚号第二功能 P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出 P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P1.5 MOSI（在系统编程用） P1.6 MISO（在系统编程用） P1.7 SCK（在系统编程用） （3）P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻
13、的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 （4）P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT
14、89S52特殊功能（第二功能）使用，如下所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。 端口引脚第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。（5）RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。（6）ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效
