【正文】 4 緒論 設(shè)計(jì)背景 現(xiàn)代社會是信息化的社會，隨著安全化程度的日益提高，機(jī)房一一作為現(xiàn)代化的樞紐，其安全工作已成為重中之重，機(jī)房內(nèi)一旦發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，造成巨大的損失和社會影響 ，繼電器報(bào)警系統(tǒng)作為一種傳統(tǒng)報(bào)警器，在許多方面都得到了廣泛應(yīng)用，隨著人類研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展，其應(yīng)用越來越具有局限性，其局限性表現(xiàn)在報(bào)警溫度是自帶的，精度也不高，靈敏度比較低等。當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，利用單片機(jī) AT89C51 的特性，采集電壓信號，驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置，立刻發(fā)出報(bào)警信號，從而防止因溫度升高而帶來的不必要的損失。工作時(shí)，溫度測量范圍為 0～ 100186。 1 摘要 本文通過采用單片機(jī) AT89C51 作為敏感元件的溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作，闡明了該裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作的具體過程及方法。這種溫度報(bào)警器結(jié)構(gòu)簡單，由溫度控制開關(guān)和報(bào)警器兩部分組成，可操作性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。Ｃ。 關(guān)鍵詞 :單片機(jī) AT89C51 溫度 報(bào)警器 Abstract This thesis introduces the design and the manufacture of the heat alarm by using the AT89C51 as the sensitive unit, has expounded the concrete process and the method which this equipment carries on the design and the manufacture. This kind of heat alarm the structure is simple,which is posed by two parts, the temperature control switch and the alarm apparatus, it is feasibility and the application is widespread. When it works, the survey scope of the temperature is 0 ~ 100 186。因而對報(bào)警器的設(shè)計(jì)要求就越來越高。 造成高溫火災(zāi)有：電氣線路短路、過載、接觸電阻過大等引發(fā)高溫或火災(zāi)；靜電產(chǎn)生高溫或或火災(zāi)；雷電等強(qiáng)電侵入導(dǎo)致高溫或火災(zāi)；最主要是機(jī)房內(nèi)電腦、空調(diào)等用電設(shè)備長時(shí)間工作，導(dǎo)致設(shè)備老化，空調(diào)發(fā)生故障，而不能降溫；因此機(jī)房內(nèi)所屬的電子產(chǎn)品發(fā)熱快，在短時(shí)間內(nèi)機(jī)房溫度升高超出設(shè)備正常溫度，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓或產(chǎn)生火災(zāi)，這時(shí)溫度報(bào)警系統(tǒng)就會發(fā)揮應(yīng)有的功能。 設(shè)計(jì)目的及設(shè)計(jì)要求 本文用晶體管 PN結(jié)作溫度傳感器，用集成電路 ICL7135 等作 A／ D轉(zhuǎn)換器，以 AT89C51 為控制器，制作了測量精度可達(dá) ℃ 的數(shù)字溫度計(jì)。 利用單片機(jī) AT89C51， 壓電陶瓷蜂鳴片 ，數(shù)碼管， LED 數(shù)碼管 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度報(bào)警器，能 夠顯示實(shí)際溫度 （ 0～ 100） 和用戶設(shè)定的溫度，當(dāng)大于用戶自定溫度是發(fā)出聲音和光報(bào)警，并且用戶能快速設(shè)定自己想要報(bào)警的溫度。本設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)簡單，成本相對而言比較低，精確也比較高 。當(dāng)溫度超出 用戶設(shè)定的溫度 這個(gè)范圍時(shí)，報(bào)警器發(fā)出聲音，并可根據(jù)不同的音調(diào)區(qū)分溫度的高低 ，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警并控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出設(shè)計(jì)流程圖，在此基礎(chǔ)上利用匯編語言進(jìn)行編程。在模擬溫度的時(shí)，我用了模擬 溫度傳感器 DS18B20， 費(fèi)了很大的勁把模擬電壓與實(shí)際溫度一一對應(yīng)起來。如下圖 1 是溫度報(bào)警器電路的總的框架。時(shí)基電路 IC電位器 Rp 、電阻 R1 和熱敏電阻 RT 組成溫度檢測觸發(fā)電路。 IC2 是一 種音響集成電路 KD9561，能產(chǎn)生 4 種模擬聲， IC3為音頻功率放大器，可將微弱的音頻信號放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器 B發(fā)聲。當(dāng)溫度升高到預(yù)定值時(shí)， RT的阻值將小于 1/2（ Rp+R1） ， IC1 的觸發(fā)端②腳電位低于 1/3G（ 2V）， IC1的輸出端③腳為低電位跳變到高電平，二極管 VD 導(dǎo)通，輸出約 5V（ 200mA）的直流電壓。這時(shí) IC2 產(chǎn)生的警笛信號由OUT 端輸出，經(jīng) C3 耦合至 IC3 的輸入端③腳進(jìn)行功率放大。 圖 2 工作原理 該溫 度 報(bào)警器的主 要由 溫度傳感器 AD590,前級信號放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換模 7 塊，主控電路，段驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng)等部分組成 .工作原理如下 : 。 。 。 3 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 簡介 AT89C51 是一種帶 4K字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲器 （ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory） 的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機(jī) 。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。程 序存儲器用于存放程序和表格常數(shù)；數(shù)據(jù)存儲器用于存放程序運(yùn)行數(shù)據(jù)和結(jié)果。P3口還具 有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。共有 21個(gè)，是一個(gè)具有特殊功能的 RAM 區(qū)。 管腳說明 VCC： 供電電壓。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 9 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 PSEN：外部程序存儲 器的選通信號。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 AT89C51 主要特性 (1)與 MCS51 兼容 (2)4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 (3)壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) (4)全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz (5)三級程序存儲器鎖定 (6)1288 位內(nèi)部 RAM (7)可編程 I/O 線 (8)兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (9)5 個(gè)中斷源 (10)可編程串行通道 (11)低功耗的閑置和掉電模式 (12)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 4 傳感器的原理及控制 溫度傳感器的介紹 現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集 (即傳感器技術(shù) )、信息 傳輸 (通信技術(shù) )和信息處理 (計(jì)算機(jī)技術(shù) )。近百年來，溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段； (1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 (含敏感元件 )； (2)模擬集成溫度傳感器／控制器； (3)智能溫度傳感器。 溫度傳感器按傳感器與被測介質(zhì)的接觸方式可分為兩大類：一類是接觸式溫度傳感器，一類是非 接觸式溫度傳感器。這種測溫方法精度比較高，并可測量物體內(nèi)部的溫度分布。 11 非接觸測溫的測溫元件與被測對象互不接觸。此種測穩(wěn)方法的主要特點(diǎn)是可測量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的小目標(biāo)及熱容量小或變化迅速的對象，也可測量溫度場的溫度分布，但受環(huán)境