數(shù)字溫度計(jì)警報(bào)器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 01:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)，它體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，使設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品智能化。隨著人們生活水平的不斷提高，作為嵌入式系統(tǒng)控制核心的單片機(jī)，單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一。單片機(jī)系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、單片機(jī)操作系統(tǒng)及用戶(hù)的應(yīng)用程序等部分組成。在我們的生活當(dāng)中，單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)處不在，其中數(shù)字溫度報(bào)警器就是一個(gè)很好的例子。它用于日常生活和工作、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測(cè)量，由于溫度傳感器 DS18B20 具有獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能，零待機(jī)功耗，電壓范圍僅為 ～，而且具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確的特點(diǎn)，最主要的是用戶(hù)可定義報(bào)警設(shè)置，報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)設(shè)定溫度（溫度報(bào)警條件） ，那么只要檢測(cè)到溫度超過(guò)設(shè)定的溫度就會(huì)發(fā)出報(bào)警，以便作出預(yù)防措施。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)數(shù)字溫度報(bào)警器設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖11所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51，溫度溫度傳感器采用DS18B20，用4位LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 圖112 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示電路、按鍵、溫度傳感器等組成。 單片機(jī) AT89S51 最小系統(tǒng)單片機(jī)AT89S51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。晶振采用12MHZ。復(fù)位電路采用上電加按鈕復(fù)位。如圖21所示。圖21 顯示電路顯示電路采用 4 位共陰極 LED 數(shù)碼管，P0 口由上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，作為段碼輸出并作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。P2 口的低四位作為數(shù)碼管的位選端。采用動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示。如圖 22。圖 22 報(bào)警溫度調(diào)整本系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵，采用查詢(xún)方式，一個(gè)用于選擇切換設(shè)置報(bào)警溫度和當(dāng)前溫度，另外兩個(gè)分別用于設(shè)置報(bào)警溫度的加和減。均采用軟件消抖。如圖 23。圖 23 溫度傳感器DS18B20 溫度傳感器是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：（1）獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；（2）多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能（3）無(wú)須外部器件；（4）可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~；（5）零待機(jī)功耗；（6）溫度以９或１２位數(shù)字；（7）用戶(hù)可定義報(bào)警設(shè)置；（8）報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；（9）負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20 的 1 腳接地，2 腳作為信號(hào)線，3 腳接電源。如圖 24。圖 24 蜂鳴器 壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（~15V 直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。接法如圖 25 所示圖 253 系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì)主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見(jiàn)圖 31 所示。圖 31 按鍵掃描子程序按鍵采用掃描查詢(xún)方式，設(shè)置標(biāo)志位，當(dāng)標(biāo)志位為 1 時(shí)，顯示設(shè)置溫度，否則顯示當(dāng)前溫度。如下圖 32 所示。圖 32 檢測(cè)警報(bào)子程序當(dāng)溫度大小或小于所設(shè)定的溫度是，蜂鳴器開(kāi)
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