温度报警器的设计解析
湖南工学院
《模拟电子技术》课程设计说明书
温度报警器
学生姓名：
专业：电气工程及其自动化
班级：
学号：
完成时间：2015年7月
学院：电气与信息工程学院
学院：电气与信息工程学院
摘要
随着技术的不断开发和应用，电子技术的发展十分迅速，不断运用到生活的各个方面。设计结合温度传感器技术，集成运算放大器，以及电压比较器，和发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。设计采用热敏电阻作为温度传感器，相比传统的热传感器更具抗干扰能力，利用电压比较技术，更加强了电路的稳定性。附带LED发光二极管报警技术，使报警效果更明显，在被测温度大于50度时，发光二极管被点亮，可实现其报警功能，完全能满足设计要求。稳压直流电源采用变压器降压电路，二极管整流桥整流，滤波电路和稳压电路组成，可稳定输出+5V和-5V，+12V和-12V的直流电压。
关键词：热敏电阻；集成运算放大器；二极管整流桥；二极管报警
目录
1温度报警器的设计 (1)
1.1温度报警器的设计方案 (1)
1.2热敏电阻传感电路的设计 (1)
1.3 放大电路的设计 (2)
1.4比较电路和报警电路的设计 (2)
2直流稳压电源的设计 (4)
2.1设计方案和原理 (4)
2.2电源模块的设计 (4)
2.3 直流稳压电路整体图 (6)
2.4元器件选择及计算 (6)
3电路的仿真（Multisim） (8)
4实物测试与调试 (10)
5设计总结与体会 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
附录 (17)
附录A直流稳压电源原理图 (17)
附录B温度报警器原理图 (18)
附录C直流稳压电源pcb图 (19)
附录D温度报警器的PCb图 (20)
附录E直流稳压电源和温度报警器实物图 (21)
附录F直流稳压电源元件清单 (22)
附录G温度报警器的元件清单 (22)
1 温度报警器的设计
1.1温度报警器的设计方案
设计一个温度在室温至50℃范围内时不报警，当温度超过50℃时，报警器能精确报警的温度报警器。温度传感器应将温度的变化转化为电压的变化，集成放大电路将得到的电压信号进行放大，电压比较器电路将放大的电压信号与参考电压进行比较，然后再接报警电路。
图1温度报警器的方案图
电路采用热敏电阻作为温度传感器，把变化的温度转化为电压信号，再经过集成运算放大电路，把得到的电压信号放大，再经电压比较器的比较，把得到的电压信号输给发光二极管报警电路从而实现温度的报警。
1.2热敏电阻传感电路的设计
设计一个当温度大于50℃时报警的温度报警器，需要用电压变化来代表温度的变化，设计的原理如图2所示：在热敏电阻传感电路里，选择（在室温下）电阻值为10k的热敏电阻R1作为温度传感器，在25度时，电源电路输出给集成运放放大器的电压为454mv，温度每升高1度，该热敏电阻阻值就下降256Ω，输出电压下降11.2mv，因此，当温度从25度升高到50度时，温度报警器的电阻降为3.6k，经计算，理论输出电压从454mv降为174mv。
R 8选用10k的电位器，便于电路的调节；R
6
选用100k的电阻，是为了得到
输出为毫伏级的电压；R
1是热敏电阻(电阻值随温度的升高而降低)。
图2 热敏电阻传感器电路
1.3 放大电路的设计
为了得到更大的电压，把热敏电阻采集到的电压信号加到电压放大倍数为28倍的正向比例放大器（如图3），经过放大，可以得到输出电压12.7v～4.9v。
（R4取25k，电位器R
7取10k，便于增益的调节，结合电路的需要，最后把R
7
调到2k左右，R
2
取1k；增益Au=R2+(R7+R4)/R2=1+(2+25)/1=28）
图3 放大电路
1.4比较电路和报警电路的设计
然后把放大的电压加到选择电压为5v的反向电压比较器上面去(如图4)，当温度到50度时，比较器输入电压4.9v(4.9v<5v),比较器翻转，比较器输出电压为5v，点亮发光二极管。为了保护发光二极管不被烧坏，在二极管前面串联了一个760Ω的保护电阻。
图4 比较电路和报警电路
选择NE5532P集成运放芯片作为电路放大与电压比较器，NE5532P为8脚双运放，用一个运放供电电压为+5V和-5v，用两个运放供电电压为+12v和-12v。
电压放大增益Av=1+R
f /R
2
=28，电压信号放大后，可以得到比较器输入电压
（12.7v～4.9v），与比较电压5v进行比较，从而实现精确报警。
二极管保护电阻取760Ω的理由：由于二极管的导通电压为1.5v-2.5v，电流范围为5mA-18mA，保护电阻R
3
的取值范围为12V/18=666Ω到12v/5=2400Ω，
为了使报警效果更明显，R
3取760Ω。
2直流稳压电源的设计
在各个单元电路与总体电路设计过程中，有3个模块需要直流稳压电源供电，因此，需要制作一个具有稳定输出的直流稳压电源。
2.1设计方案和原理
在电子电路设备中，一般都需要稳定的直流电源供电，而平常生活中用到的都是频率为50HZ，有效值为220V的单项交流电压，因此需要将它转换为幅值稳定，输出电流较小的直流电压。在一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因此需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
在温度报警器电路中，需要用5～12V的直流电源供电，因此需要设计一个输出为±12V和±5V的稳压直流电源，直流电压的设计方案图如图5所示
图5 直流稳压电源的设计图
在电路中输入220V（50HZ）的交流电压，通过电源变压器降压（变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要）然后变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压，为了减少电压的脉动，需通过滤波电路滤波，使输出电压平滑，因此应将部分交流分量或者全部滤掉，使滤波电路输出电压仅为直流电压，然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后会影响其滤波效果，对于要求不高的电子电路，整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源，但当电网电压滤波或者负载变化时，其平均值也将随之变化，稳压电路的功能是使输出直流电压基本保持，不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
2.2电源模块的设计
根据方案和原理：电源模块采用220-16V变压器降压，再经桥式整流堆（型号为2w10）进行整流，滤波电容进行滤波，再经过稳压芯片，就能稳压输出+12v，-12v和+5v，-5v的直流电压。
（1）变压器：型号为220v/16v的降压变压器，它将220V交流电压变换成
符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，降压电路如图6所示。
图6降压电路
（2）整流电路：利用（单向导电元件）二极管组成的整流桥（2w10），把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电，整流电路图如图7所示。
图7整流电路图
（3）滤波电路和稳压电路：滤波电路采用双电容并联结构，可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。稳压电路采用稳压芯片78xx系列，则使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化，电路图如图8所示。
图8滤波和稳压电路图
2.3 直流稳压电路整体图
图9直流稳压电路整体图
220V电网电压经过通用变压器T1降压至12V，12V交流电压经整流桥整流、电容的滤波作用后变成直流电压供给集成三端稳压器7812，经过7812稳压后变成所需的+12V直流电压。然后再经过一级电容，将电压送至稳压器7805稳压后，就可得到+5v较稳定的直流电压了，同理可得到-12v，和-5v的直流电压。
2.4元器件选择及计算
1)变压器采用双12v降压变压器，规格I/P：220v AC 50HZ
2)整流桥堆的选择
整流桥堆选用规格为2W10,与选用单个二极管整流的优势在于，可利用波形在负半轴的电压，提高电源的利用率。
一般情况下，允许电网电压有±10%的波动，因此在选择整流桥的二极管保证二极管安全工作。
3)滤波电容的选择
电路中C2,C10应选用较大的电容进行滤波，选择电容稍大一些，则输出电压中得到的纹波成分越小，为了得到平滑的负载电压。
て
d =R
L
C>=(3-5)T/2 （1）
T=1/f=0.02s （2）
R L =V
L
/I
L
=12V/500MA=24Ω（3）
C=（3-5）T/2*R
L
=1250uf～2083uf（4）
考虑到电网电压的波动，则电容器承受的最高电压V
CM
V
CM
= 2 *(12/1.2)*1.1=15.5V
根据计算数据可取，C2=C10=2200uf，C1=C3=C7=C8=0.1uf(是为了防自激）。4）整流桥和稳压管的选择
稳压管正向输出选择LM7812和LM7805系列，反向输出选择LM7912和LM7905
系列，因为三端固定式集成稳压管W7812和W7805的最大输出电流I
OMAX
为1.5A，因此每个二极管流过的平均电流ID=0.5Iomax=0.5×1.5=0.75A，整流管的参数IF应该比平均值ID大（0.5～2）倍，在此选择1A∕50V的整流桥堆。
3电路的仿真（Multisim）
图10±12v直流稳压源仿真输出电压波形图图11 ±5v直流稳压源仿真输出电压波形图+12v直流电压输出
-12v直流电压输出
+5v直流电压输出-5v直流电压输出
基于单片机设计的温度报警系统毕业设计
单片机设计的温度报警器
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
温度报警器设计
温度报警器设计报告 一、设计任务与要求： （1）温度报警器方案设计 温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮） ①将被测温度（0～100℃）转换为电压值； ②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）； ③可采用箔电阻组成测量电桥； 二、设计过程： 1．设计思路 设计中首先利用基于热电偶效应的温度传感器LM35采集温度后，转变为相应的电压值，再经过运算放大器LM358，将待测电压值放大、输出，以便于检测、显示及控制。显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，控制电路是通过五个电压比较器与数字控制电路的组合来实现。报警电路以555振荡电路及扬声器等器件为基础构成组成。 2．方案设计 图1系统设计框图
如图1所示，系统由以下几部分构成： 温度测量电路、放大电路、电压比较电路、A/D转换电路、译码显示电路。 各部分电路的工作原理如下。 2.1对温度进行测量 首先通过温度传感器采集温度，将温度值转换为相应的电压值输出。 2.2温度控制 传感器的输出电压作为放大器输入信号，经同相运算放大电路进行放大后分别输出给多路电压比较器。 将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值v i与 V REF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字控制电路，调节系统温度。 本题对温度的限定较多，需采用四个电压比较器，配合数字控制电路，实现由输出电平的变化来控制数模转换电路。 。 3．单元电路设计 3.1温度传感器 LM35是电压输出型集成温度传感器，LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度。LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。 ?工作电压：直流4～30V； ?精度：0.5℃精度（在+25℃时）； ?比例因数：线性+10.0mV/℃； ?非线性值：±1/4℃； ?使用温度范围：-55～+150℃额定范围。 引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。 传感器电路采用核心部件是LM35，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，VD为1N4148。如图1。此电路适用于测温范围为-55～+150℃场合。LM35的线性度良好。 图2传感器电路原理图
单片机课程设计报告——温度报警器
单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称：温度报警器设计 专业班级：13计转本 学生姓名：张朝柱肖娜 学号：20130566140 20130566113 指导教师：高玉芹 设计时间：2016-11—2017-12 成绩： 信电工程学院
摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。
目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)
温度报警器的设计解析
湖南工学院 《模拟电子技术》课程设计说明书 温度报警器 学生姓名： 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 完成时间：2015年7月
学院：电气与信息工程学院
学院：电气与信息工程学院
摘要 随着技术的不断开发和应用，电子技术的发展十分迅速，不断运用到生活的各个方面。设计结合温度传感器技术，集成运算放大器，以及电压比较器，和发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。设计采用热敏电阻作为温度传感器，相比传统的热传感器更具抗干扰能力，利用电压比较技术，更加强了电路的稳定性。附带LED发光二极管报警技术，使报警效果更明显，在被测温度大于50度时，发光二极管被点亮，可实现其报警功能，完全能满足设计要求。稳压直流电源采用变压器降压电路，二极管整流桥整流，滤波电路和稳压电路组成，可稳定输出+5V和-5V，+12V和-12V的直流电压。 关键词：热敏电阻；集成运算放大器；二极管整流桥；二极管报警
目录 1温度报警器的设计 (1) 1.1温度报警器的设计方案 (1) 1.2热敏电阻传感电路的设计 (1) 1.3 放大电路的设计 (2) 1.4比较电路和报警电路的设计 (2) 2直流稳压电源的设计 (4) 2.1设计方案和原理 (4) 2.2电源模块的设计 (4) 2.3 直流稳压电路整体图 (6) 2.4元器件选择及计算 (6) 3电路的仿真（Multisim） (8) 4实物测试与调试 (10) 5设计总结与体会 (14) 参考文献 (15) 致谢 (16) 附录 (17) 附录A直流稳压电源原理图 (17) 附录B温度报警器原理图 (18) 附录C直流稳压电源pcb图 (19) 附录D温度报警器的PCb图 (20) 附录E直流稳压电源和温度报警器实物图 (21) 附录F直流稳压电源元件清单 (22) 附录G温度报警器的元件清单 (22)
温度报警器设计报告完整版
电子技术综合课程 设计 课程：电子技术综合课程设计 题目：温度报警器 所属院(系) 专业班级 姓名学号： 指导老师 完成地点 2011年月日
前言 电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。它包括选择课程、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。 本课程设计任务要求是完成一个温度报警器的制作，并实现当温度高于30℃时发出双音报警，温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点，利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定，再结合数字电子技术的优点，充分利用单元电路的功能来实现报警，将模电、数电紧密结合，综合应用，不但对知识有了更进一步的掌握，提高了动手能力，，对于以后的就业打下了一定的基础。 通过课程设计实现以下三个目标： 第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标。 第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。 第三，培养勤于思考的习惯，设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计以电工电子技术的基本理论为基础，着重掌握电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求： （1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 （2）通过查阅手册和参考文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。 （3）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （4）掌握电子电路的安装和调试技能。 （5）熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 （6）学会撰写课程设计论文。 （7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 （8）由于本次试验是分组完成，所以培养团结协作能力尤为重要。 此次课程设计中，不仅得到了指导老师的帮助和鼓励，而且还有同学们的互相支持和帮助，在此表示衷心的感谢！
基于51单片机的数字温度报警器
摘要：随着传感器在生产生活中更加广泛的应用，一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上，单片机对温度传感器进行循环采集。将采集到的温度值与设定的上下限进行比较，当超出设定范围的上下限时，通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号，从而实现了本次课程设计的要求。该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便，在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。本次课程设计的测量范围为0℃--99℃，测量误差为±2℃。 关键字：温度传感器、单片机、报警、数码管显示 一、概述 本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计，将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能，来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。 电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，在二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 随着电子技术的飞速发展，电子技术在日常生活中得到了广泛的应用，各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新，电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。 本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统，用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度，当大棚内的温度高于30℃。或低于15℃。时，电路发出报警信号并显示当前温度，达到提醒农民的效果。 本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路，要求温度范围：0℃--99℃；测量误差为±2℃；报警下限温度为：15℃；报警上限温度为：30℃。 二、方案论证 设计一个用于温室大棚温度监测系统。大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。该系统可实时测量、显示大棚的温度，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。
基于51的温度报警器设计..
目录 1 概述 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2 设计思想及基本功能 (2) 2 总体方案设计 (3) 2.1 方案选取 (3) 2.2 系统框图 (5) 2.3 总体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 3.1 电源电路设计 (6) 3.2 晶振电路 (7) 3.3 复位电路 (7) 3.4 矩阵键盘电路 (8) 3.5 温度检测电路 (9) 3.6 液晶显示电路 (10) 3.7 蜂鸣器报警电路 (11) 4 系统软件设计 (12) 4.1 主程序软件设计 (12) 4.2 键盘扫描程序设计 (14) 4.3 温度上下限设定程序设计 (15) 4.4 延时程序设计 (16) 5系统调试 (16) 6总结 (18) 参考文献 (18) 附录1 系统原理图 (19) 附录2 程序清单 (20)
1 概述 1.1 研究背景 温度作为一种最基本的环境参数，和人们的安全、生活，工农业生产有着紧密的联系，因此在某些场合对温度进行检测，并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要，对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。 单片机作为一种微控制器，由于具有体积小，质量轻，功耗低，价格便宜，可靠性高，功能强大等特点，已经进入人们生活，工业生产的各个领域，现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。在智能仪表领域，由于单片机的上述优点，用单片机作为控制平台，结合不同类型的传感器，可以很容易地对温度，湿度，流量等物理量进行检测。 针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求，本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器，它可以通过键盘对温度进行上下限设置，用液晶进行温度显示，并且在超出温度设定范围后发声报警。本设计也具有一定的扩展性，例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器，扩展为火灾报警器。 1.2 设计思想及基本功能 本课题对温度报警器进行设计时，在满足温度检测和报警功能的基础上，为了增加其应用的灵活性，采用了矩阵键盘电路，从而可以对温度报警范围进行设定，以适应对温度有检测需求的不同应用场合。为了增加人机交互性，采用了功耗低的字符型液晶显示汉字和温度。 该温度报警器具有以下基本功能： （1）手动设定温度范围：该功能使用户可以根据不同场合设定温度报警范围，增强了该设计的应用性。 （2）温度采集：采用了数字温度传感器对现场温度在-55℃到+125℃范围内的应用场合进行温度采集。 （3）液晶显示：通过常用的液晶模块对当前温度传感器采集的温度进行显示。 （4）蜂鸣器报警：当温度传感器采集的温度不在设定范围内时，使蜂鸣器发
温度报警器文开题报告
毕业设计（论文）开题报告 题目: 基于51单片机温度报警器的设计 英文题目:51 MCU-based design of a temperature alarm 系别: 信息工程系 专业: 电子信息工程 班级: 07电信本 学号: 8051107031 姓名: 李杰 指导老师: 王金平 填表日期: ____ 2010-12-18__________ 一、选题的依据及意义： 温度是一个十分重要的物理量，对他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。本文 通过采用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件的温度报警器的设计与制作，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为10——30oＣ。当前环境温度若超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号并驱动继电器使风扇电机转动，从而防止因温度升高而带来的不必要的损失。 现代社会是信息社会，随着安全化程度的日益提高，机房——作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统瘫痪，造成巨大的损失很社会影响。 造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 本文介绍的是采用温度传感器DS18B20的温度报警器，自动测量当前环境温度，由单片机8051控制，并通过四位7段数码管显示，若当前环境温度超过此温度，系统发 出报警。 二、国内外研究现状及发展趋势： 由于现实生活中天然气泄漏、温度超限和失窃、加上以前通信网络的不完善，对于人们的生命财产有着很大的危害。现在随着通信技术和电子技术的飞速发展，电子信息技术与社会经济生活，生产的关系越来越密切，对社会经济的发展起着越来越大的作用。如果主任离开家去上班，家里失窃也不会知道。如果能实现远程报警，使报警器智能化，这将会给人们的生活带来极大的方便。 我们用89C51为核心的自动报警器解决人们的担心，给人们创造一个安全可靠的生 活环境！ 三、本课题研究内容： 温度控制系统的核心是温度传感器和单片机，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，以及用单片机AT89C51的编程实现温度测量。 DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法。 无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位）。②测温范围为-55℃～+125℃，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C，可以程序设定9~12位的分辨率（测量分辨率为0.0625℃）。③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM。④适 配各种单片机或系统机。⑤用户可分别设定各路温度的上、下限。⑥内含寄生电源。四、本课题研究方案：
温度报警器
1 绪论 温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制又十分重要的意义。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，让人们也迫切需要检测与控制温度。 温度报警器广泛应用于工农业生产以及日常生活中：环境温度检测，机房温度监测及报警，蔬菜大棚、花窖、鱼塘水温监测，工厂用的烘箱、电炉，汽车低温报警（提示司机路面结冰），实验室，冷库、仓库温度监测及报警等等，其研究具有一定的学术价值和广泛的市场前景。 1.1 温度报警器概述 现代社会是信息化的社会，随着安全化程度的日益提高，机房作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统的瘫痪，造成巨大的损失和社会影响。 造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间通电工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时超温报警系统就发挥应有的功能。 1.2 温度报警器技术状况 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术) 、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。因此传感器在此温度报警器的制作中起了重要的作用。 (1) 传统的分立式温度传感器(含敏感元件) ；主要是能够进行非电量和电量之间转换。 (2) 模拟集成温度传感器/控制器。 (3) 智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
(完整版)基于51单片机的温度报警器设计毕业设计
『2014届』 题目基于51单片机的温度报警器设计姓名我 学号 专业班级通信电子技术 指导教师于先生
2014年12月3日
毕业论文任务书 主要实现：实时温度测量及显示，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等功能。 本数字温度报警器是基于51单片机及温度传感器DS18B20来设计的，温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度，可见测量温度的范围广，精度高的特点。可设置上下限报警温度，默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃（通过程序可以更改上下限值）。报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。
目录 前言 ............................................................................................................................................................... 1 设计要求与方案论证 ............................................................................................................................... 1.1 设计要求 ....................................................................................................................................... 1.2 系统基本方案选择和论证 ........................................................................................................... 1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 ....................................................................................... 1.2.2 温度传感器设计方案论证 ............................................................................................... 1.2.3 掉电保持方案论证 ........................................................................................................... 1.3 电路设计最终方案决定 ............................................................................................................... 2 主要元件介绍 ........................................................................................................................................... 2.1 STC89C51介绍 .............................................................................................................................. 2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 .................................................................................... 2.1.2 STC89C51引脚介绍 .......................................................................................................... 2.1.3 单片机最小系统： ........................................................................................................... 2.2 DS18B20传感器介绍 .................................................................................................................... 2.2.1 DS18B20概述 .................................................................................................................... 2.2.2 DS18B20引脚介绍 ............................................................................................................ 2.2.3 DS18B20的内部结构 ........................................................................................................ 2.2.4 DS18B20的程序流程图 .................................................................................................... 2.3 数码管介绍 ................................................................................................................................... 2.3.1 数码管概述 ....................................................................................................................... 2.4 AT24C02简介 ................................................................................................................................
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
模电课程设计--温度报警器的设计与制作
郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度报警器的设计与制作 学生姓名李涛 专业班级10级电子科学与技术三班 学号201031065 指导教师刘筠筠 完成时间2012年10月22日
目录 1 绪论 (1) 2 课程设计的任务与要求 (1) 2.1简要说明 (1) 2.2任务和要求 (2) 3 整体电路构思 (2) 3.1总体方案 (2) 3.2设计方案 (3) 4 电路工作原理及说明 (3) 5 单元电路的设计 (4) 5.1 单元电路介绍 (4) 5.2 lm358 引脚图和功能说明 (5) 5.3 9014三极管参数 (6) 5.4 热敏电阻 (8) 5.4.1 热敏电阻的主要参数 (8) 5.4.2 热敏电阻的分类 (9) 5.4.3 NTC热敏电阻 (9) 5.4.4 热敏电阻的应用 (11)
6 硬件的制作与调试 (11) 6.1 制作电路 (11) 6.2 调试电路 (12) 7 设计总结 (12) 参考文献 (14) 附录1 总体电路原理图 (15) 附录2 元器件清单 (16)
1 绪论 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。日常生活也可以见到，如电冰箱的自动制冷、空调器的自动控制、大棚种植温度的自动控制等等。利用（模拟）温度控制开关和声响集成电路制作一个温度报警器，也可以演示自动控制电路的工作原理。电路的触发端接在固定电阻器和微调电阻器的中间，改变电阻的分压，我们就模拟外界环境的温度变化或降低。当电路的触发端电压降低到我们预设的低电压时（低温），触发声响集成单频电路工作。当电路的触发端电压升高到我们预设的高电压时（高温），触发声响集成电路工作。即达到了调节微调电阻器的阻值，改变电路以不同声响报警时的温度。从而达到了以电压模拟温度变化的控制。 2 课程设计的任务与要求 2.1 简要说明 在一些要求恒温的场所，如生物实验室、蔬菜大棚等，对温度有一定的温度要求。如果温度太高，则应及时采取降温措施；如果温度太低，则应及时采取升温措施。为便于及时了解温度是否正常，可使用温度报警器。 1
温度报警器器的设计
电子技术综合课程 设计 课 程： 电子技术综合课程设计 题 目： 温度报警器 姓 名 ____________ 学号 _____________________ 指导老师 __________________________________ 完成地点 __________________________________ 2014年09月22 日 任务书 温度报警器的设计与制作 —、任务和要求： 设计并制作 一个温度报警器，要求如下： 1、 用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件； 所属院（系） _________ 专业班级 ____________
2、当温度在10C至30C范围内(允许误差土1C)时报警器不发声响，当温度超过这个范围内时，报警器发出声响，并根据不同音调区分温度的高低，即： ⑴ 当温度高于30 C时，报警器发出两种频率交替的“嘀一嘟”声响，即加到蜂鸣器上 的电压波形如资料中附录3D; (2)当温度低于10C时，报警器发出单频率声响，如资料中附录3D。 3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0C为0mv,温度每上升1 C,递增2mv; 4、设计并制作本电路所用直流电源。 二、设计框图 三、所需仪器设备 1、数字万用表一块 2、双踪示波器一台 3、直流稳压电源一台 4、剪刀、镊子各一把 5、面包板一块
目录 .、八、- 刖言........................................................................ 错误!未定义书签。 1......................................................................................................... 方案论证与比较 (2) 1.1方案一 (2) 1.2方案二 (2) 1.3方案确定 (2) 2.单元电路设计 (3) 2.1直流电源电路的设计 (3) 2.2放大器电路的设计 (3) 2.3窗口比较器电路的设计 (4) 2.4温度报警电路的设计 (4) 3.仿真调试及实验装调 ...................................................... ? 3.1电路仿真 (8) 4.电路的装调和分析 ........................................................ ?4.1电源的装调 ....................................................................... ?4.2放大电路和比较电路的装调 ......................................................... ?4.3报警电路的装调 . (9) 4.4整体电路的装调 (9) 5.实验结果分析 ............................................................ ?
温度报警器文献综述
毕业设计（论文）文献综述 题目:____ 基于51单片机温度报警器的设计 英文题目:__ 51 MCU-based design of a temperature alarm 系 : __ 信息工程系 专业: ___ 电子信息工程_________ 班级: ____ _07电信本____________ 学号: ____ 8051107031________ 姓名: _______ 滕杰_________ 指导老师: ______ 谭金平______________ 填表日期: ____ 2010.12.18________ 一、前言部分：
随着人民生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人 带来的方便是不可否定的，其中温度报警器就是一个典型的例子，但人们对他的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制、智能化方向发展。由单片机控制的温度报警系统就是一个典型事例。 单片机温度报警系统的温感系统主要是DS18B20芯片，该芯片由一根总线控制，电压范围为3.0v--5.5v，而且具有测温方便，测温范围广，而且还可以手动设置报警温度点，随意调高或调低，最主要的是可定义报警设置，报警搜索命令识别并标志超过预置报警温度自动报警，出于对此类问题的探索，我们设计并制作了此温度报警系统。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确。其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，该设计控制器主要使用AT89C51，测温传感器使用DS18B20;显示用1602或12864液晶显示屏，内置 有AT24C02芯片，可以方便记录以前显示的温度值。 二、主题部分： 采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0～100℃时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89S52构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可以挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。 当温度在10-30℃范围内，报警器不发出声音。当温度超出这个范围时，报警器发出声音，并可根据不同的音调区分温度的高低，系统发出报警并控制风扇电机转动。 DSI8B20的主要性能特点如下: .具有独特的单线接口方式，DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 .在使用中不需要任何外围元件。 .可用数据线供电，电压范围为 3.0~5.5V。测温范围为-55—+125℃，测温分辨率为0.5℃。 .通过编程可实现9~12位的数字读数方式。 .用户可自己设定非易失性的报警上下门限值，并支持多点组网功能，多个Dsl8B20可以并联在唯一的三线上来实现多点测温。 .具有独特的负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常
温度传感器报警器课程设计
《传感器课程设计报告》题目：温度报警器 学院： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 2010年07月02日
目录 1 设计目的 (1) 2 设计题目 (1) 3 课程设计内容及要求 (1) 4 设计总结、心得 (4) 5 参考书目 (5)
一、设计目的 通过课程设计使学生对传感器应用技术的知识有全面的掌握，加深对该课程知识的理解，培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力，也是对前期理论与实践教学效果的检验。通过课程设计使学生对工程设计有初步的认识，增强学生的识图、绘图能力，培养学生独立工作的能力。通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维方式和步骤，并了解如何进一步根据确定的设计方案选择元器件，使设计的方案在功能上和经济上均可行。 二、设计题目 温度报警器, 当温度高于某值时，自动发出声光报警。 三、课程设计内容及要求 1 设计方案的选定与说明 结构图 根据传感器的原理构成和设计需要，各部分元件分别选用下列元器件： 测温电路由敏感元件、转换元件和测量电路构成，测量电路选用电桥，辅助电源选用直流电源。 敏感元件:负温度系数热敏电阻。 转换元件：负温度系数热敏电阻将温度转换成电量 。 测量电路的种类：电桥。电桥法方便、准确。 辅助电源的种类：15伏特直流稳压电源、220交流电源。 测温电路 报警电路 比较放大器 辅助电源
2 论述方案的各部分工作原理 当温度上升时，Rt电阻阻值减小，电桥不平衡，输出电压量减小，送给比较放大器，当送给比较放大器的电压量低于给定值时，比较放大器输出电压为低电平，晶闸管关断，原来被短路的报警回路工作，电路灯亮、铃响，报警电路报警。 3 设计方案的图表； 1）温度测量 + - 当温度变化时，Rt电阻阻值也随之变小，电桥对臂乘积不等，电桥不平衡，输出电量增加，由公式{ U0=(U i/4)*(△R t/R1)，U i=[15/(R5+R6)]*R6 }算得输出电压U0，送入比较放大器，进行比较。 2）比较放大器 正端电压由测量电路送来，即电桥输出电压U0 ，当U0大于负端时，比较放
基于单片机设计的智能温度报警器
智能温度报警系统 摘要:智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能温度报警系统就是其中的一个体现，本次设计的智能温度报警系统，以STC89C52单片机作为微控制器，设计出一种高低温智能温度报警系统，通过DS18B20温度传感器检测温度，当检测到的温度高于设定值时蜂鸣器报警或当检测到的温度低于设定值时蜂鸣器开始报警，温度检测精确到0.1度。并具有掉电保存功能，数据保存在单片机内部。工作状态实时显示在1602液晶上。其中电源采用3节5号干电池供电。 关键词：STC89C52单片机DS18B20 1602液晶模块
1 设计方案与论证 采用STC89C52单片机作为控制单元，因为该型单片机价格便宜，功能比较强大，性价比高，而且在市场上很容易买到。通过DS18B20温度传感器来采集温度信息，送入主控单元单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。液晶显示采用1602LCD实时显示工作状态。此系统比较灵活，更重要的是采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。 2 系统硬件设计 2.1 单片机选择 方案一： 选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。同时，CPLD的处理速度非常快，而智能温度报警系统对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU 就已经可以胜任了。若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。方案二： 采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，以STC89C52单片机作为微控制器，设计出一种高低温智能温度报警系统，通过DS18B20温度传感器检测温度，当检测到的温度高于设定值时蜂鸣器报警或当检测到的温度低于设定值时蜂鸣器开始报警，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。 因此，这种方案是一种较为理想的方案。
(完整版)基于单片机的温度监控系统毕业设计论文
1 绪论 1.1 课题背景 本课题要求实现温室温度的自动检测和控制，能够显示温室温度，当温度超出正常范围时系统发出报警信号。 温度是工业生产过程中最普遍、最重要的检测参数之一。任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关。温度检测和控制都直接与安全生产、节约能源等技术经济指标相联系。 温度测量在工业、民用、军事等领域占有重要的地位。航空、汽车、家电、科研等领域都需要温度测试设备，用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、交变温度或恒定试验的温度环境的变化，判断当检测目标的温度值达到警示条件时发出警告信号。 一般系统运行时，温度不可过高，温度检测系统可以设定一个报警值，对于温度超过该温度值时进行声光报警，提示管理人员尽快断电对设备进行检修，这样就可以防止温度过高对电机、部件所造成的损坏，避免造成更大的损失[2-3]。传统的温度检测系统采用热电阻、热敏电阻、热电偶等传感器作为感测器件，采用差动放大器进行放大，用单片机进行数据处理，最终显示出温度值。 本设计的核心部件用精密温度传感器，专门负责现场温度的测量、变换和数字量化，选用单片机作为微控制器进行温度采集，然后将采集到的温度值的数据利用微控制器将当前温度显示出来。通过RS-485总线将当前采集到的温度值发送到PC机，在控制室的观察人员能够及时准确的监视当前温度情况。
1.2 课题现状 温度检测具有广泛的应用性，在工业、民用、军事等领域都有着极其重要的应用。 1.2.1 CPU温度检测 现在的电脑主板具有老式主板所没有的CPU温度检测报警功能。CPU 温度过高会导致系统工作不稳定或者死机，甚至损坏CPU等，所以对CPU 的温度检测是很重要的。它会在CPU温度超出安全范围时发出警告检测。温度的探头有两种：一种集成在处理器之中，依靠BIOS的支持；另一种是外置的，在主板上面可以见到，通常是一颗热敏电阻。它们都是通过温度的改变来改变自身的电阻值，让温度检测电路探测到电阻的改变，从而改变温度数值。 1.2.2 TH-IR101F 红外测温仪 设备由红外传感器和显示报警系统两部分组成，它们之间通过专用的五芯电缆连接。安装时将红外传感器用支架固定在通道旁边或大门旁边等地方，使得被测人与红外传感器之间的距离相距35cm。在其旁边摆放一张桌子，放置显示报警系统。只要被测人在指定位置站立1秒钟以上，红外快速检测仪就可准确测量出旅客体温。一旦受测者体温超过38℃，测温仪的红灯就会闪亮，同时发出蜂鸣声提醒检查人员。 红外温度快速检测仪为在人流量较大的公共场所降低非典的扩散和传播提供快速、非接触测量手段，可广泛用于机场、海关、车站、宾馆、商场、影院、写字楼、学校等人流量较大的公共场所，对体温超过38℃的人员进行有效筛选。 1.2.3 TH-IR201S计算机红外测温系统