AT89C51单片机驱动的温度监控报警系统设计

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本篇文档是赣南师范学院物理与电子信息学院的一份课程设计报告,主题为“基于AT89S52单片机的单片机温度检测显示报警器”。设计目标是开发一个利用AT89C51单片机为核心的系统,用于实时监测周围环境的温度,并具备报警功能。系统设计分为多个部分: 1. **绪论**部分介绍了设计的目的和背景,强调了温度检测报警在工业设备监控中的重要性,以及选择AT89C51单片机作为核心控制器的原因。 2. **系统设计**部分详细阐述了设计任务和要求,包括系统功能需求,如实时温度采集、显示以及设定报警上下限。设计者考虑到了实际应用中的灵活性,可以根据不同的环境调整报警阈值。 3. **硬件设计**部分进一步分解为几个关键模块:主控器模块负责系统的整体控制;数码管显示模块用于实时显示温度读数;A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号,以便单片机处理;同时还列出了所需的硬件元件清单,确保了项目的实现基础。 4. **软件设计与仿真**是报告的核心内容。主程序设计详细描述了如何实现温度采集、处理和报警逻辑。此外,介绍了所使用的仿真软件,如Keil或Proteus等,用于验证程序的功能。通过仿真结果,设计师评估了系统的性能和准确性。系统调试环节确保了硬件和软件的协同工作,误差分析则探讨了可能影响系统精度的因素。 5. **结束语**总结了整个项目的设计过程和主要成果,强调了其在工业领域的实用价值和潜在应用范围。 6. **附录**提供了完整的程序清单,供读者查阅和理解设计的具体实现细节。 7. **参考文献**列出了在设计过程中参考的相关资料,体现了研究的严谨性和专业性。 这份课程设计报告展示了如何运用AT89C51单片机构建一个具备温度检测和报警功能的系统,强调了技术的实际应用和理论与实践的结合。通过这份报告,学生不仅锻炼了硬件设计和编程能力,还加深了对温度传感器、A/D转换以及单片机控制的理解。
2023-02-27 上传
摘 要 随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能独立工作的温度检 测系统已广泛应用于各种不同的领域。本文介绍了一个基于AT89C52单片机和数字温度传 感器DS18B20的测温系统,并用LED数码管显示温度值,易于读数。系统电路简单、操作 简便,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。 关键字: AT89C52;DS18B20;LED数码管 目 录 1.问题描述...............................................1 2.设计思想...............................................1 3.硬件设计...............................................1 3.1主要构成电路......................................1 3.2单片机最小系统设计................................2 3.3温度检测电路......................................3 3.4显示电路..........................................4 3.5报警电路..........................................4 4.软件设计及程序编写.....................................5 5.仿真分析...............................................6 6.课程设计总结...........................................6 参考文献.................................................7 附录I系统原理图.........................................8 附录II元器件清单........................................8 附录III系统PCB板图.....................................9 附录IV源程序...........................................10 C语言部分...........................................10 汇编部分............................................14 1 问题描述 设计一个温度检测报警器,用2位LED数码管显示出当前环境温度值;温度范围为85o C~90oC,精确度为±1 oC;当温度值小于85oC或大于90oC报警。 2 设计思想 本系统由主控制部分、温度采集部分、数据显示部分和蜂鸣器报警部分等四部分组成 。系统主控部分采用的主控芯片是AT89C52单片机,通过对温度采集部分采集的数据进行 数据处理后,控制数据的显示。当温度达到预设报警值时,单片机发送控制命令报警。 数据采集部分主要通过温度传感器实时的采集当前环境温度,然后传给主控部分的单片 机。 3 硬件设计 3.1主要构成电路 按单路温度检测报警器的功能要求,决定采用如图1所示的模块组成系统,主要包括 单片机控制器、温度检测电路、LED数码管显示电路、报警电路。 图3.1 温度检测报警器系统组成框图 3.2单片机最小系统设计 目前的单片机开发系统只能够仿真单片机,却没有给用户提供一个通用的最小系统。 由设计的要求,只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。其应用特点是 : 全部I/O口线均可供用户使用。 (2)内部存储器容量有限(只有4KB地址空间)。 (3)应用系统开发具有特殊性。 图 3.2 最小系统图 单片机最小系统如图3.2所示,其中有4个双向的8位并行I/O端口,分别记作P0、P1、 P2、P3,都可以用于数据的输出和输入,P3口具有第二功能为系统提供一些控制信号。 时钟电路用于产生MCS- 51单片机工作所必须的时钟控制信号,内部电路在时钟信号的控制下,严格地按时序指 令工作。MCS- 51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,该高增益反向放大器的输入端为芯 片的引脚XTAL1,输出端为XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成 了一个稳定的自激振荡器。电路中的微调电容通常选择为30pF左右,该电容的大小会影 响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体的振荡频率为12MHz。 把EA脚接高电平,单片机访问片内程序存储器,但在PC值超过0FFFH(4Kbyte地址范 围)时,