超温报警器的设计与制作 ㊣ 精品文档 值得下载

过写暂存器致谢在本设计中，遇到了不少的技术问题，凭本人现有的水平是无法解决的，都是通过老师的精心指导，帮我解决了不解之惑，才使我能够顺利的完成本设计。

在此，我要特别感谢我的指导老师，对他说声老师，您辛苦了，谢谢，因为有你的辛勤付出，才有我今天的成功。

写写写结构寄存器复位跳过把暂存器内容写到中，调整的分辨率晶振电路产生单片机工作所需的节拍信号。

晶振电路如图所示。

单片机第脚外接晶振和瓷片电容，与片内电路构成振荡器，因为瓷片稳定性好，故选用瓷片电容。

其中为内部时钟振荡器的输入端，为内部时钟振荡器的输出端，可以在该端口用示波器测量振荡频率。

图晶振电路温度传感器电路设计本设计给传感器供电的方式是从引脚接入个外部电源，电路图如图温度传感器连接电路。

图温度传感器连接电路用这种方式连接的好处在于总线控制器不用在温度转换期间总保持高电平，并且可以在单线总线上挂任意多片，而且如果它们都是使用外部电源的话，可以发出指令让它们同时进行温度转换。

在加外部电源时，脚不能悬空。

当温度高于时，表现出的漏电流比较大，所以使用的脚数码管显示电路设计本设计采用的显示方式为动态显示。

动态显示虽有闪烁感，占用的时间多，但使用的硬件少，能节省路板的空间，有很强的使用性。

其接口电路是把所有数码管的个笔画段的同名端连在起，而每个数码管的公共端各自独立的享受控制。

显示器分为共阴极和共阳极两种连接方式。

共阴极是将个发光二极管阴极连接在起作为公共端，而共阳极是将个发光二极管的阳极连接在起作为公共端。

我们这次就是采用的共阳极。

如图所示，显示器有静态和动态显示两种方式，静态显示是将共阴极联到起接地，每位的显示段分别与个位的锁存器输出相连。

由于显示的各位可以相互独立，各位可以互相显示，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。

并且由于各位由个位锁存器控制段选线，故在同时间内每位显示的字符可以不同。

如图所示。

图图数码管结构数码管选通电路起到只让个数码管发光的作用，电路如图所示图温度传感器的数据。

温度数据采集模块。

流程图如图所示开始重置定时器，时长为初始化传感器发命令是否收到应答发命令收到应答信号发命令，读温度值温度值二进制转十进制结束图温度数据采集程序流程图数据通信模块。

流程图如图所示。

开始读状态寄存器数据是否接收完成读数据寄存器是否为告警命令置告警标志结束置告警标志置告警标志图数据通信流程图数码管显示模块。

流程图如图所示。

开始重置定时器，时长为读取显示的温度值计算温度值的数位成度计算显示数的位权驱动相应位权的口管脚为低读取共阳极字形编码表驱动管脚是否是个位数结束图数码管显示温度值中断服务程序流程图蜂鸣器告警模块。

流程图如图所示。

开始读告警标志置管脚为高置管脚为低结束图蜂鸣器告警流程图参考文献那彦电子及通信专业毕业设计宝典西安电子科技大学出版社，年李洋现代电子设计与创新中国电力出版社，年欧伟明电子信息系统设计西安电子科技大学出版社，年张庆双电子元器件的选用与检测机械工业出版社，王志功等集成电路设计电子工业出版社，附录系统程序小数部分显示数据，数码管选通电路本设计使用的是用三极管的导通和截至来实现译码。

口作为数码管的选通线，当给口相应的置低电平时，连接着口相应位的三极管导通，即相应位的数码管选通。

口作为数码管的数据线，从口输出相应的字形即可显示数字。

在本设计中，将口作为字形码输出控制口，分别与各数码管的笔画段连接。

电阻作为口输出的上拉电阻，阻值为，作用是是数码管的默认状态为不点亮。

电阻起限流作用，对数码管进行保护，如果没有这些电阻，数码管可能会因为电流过大而烧坏。

在本设计中，显示小数点的位置是固定的，让显示个位数的数码管的小数点为恒亮，其它小数点位均灭。

报警电路设计单片机将接收到的温度值与预设值进行比较，若温度超过预设值时，使脚输出高电平，此电平可以用来驱动报警电路，完成超温报警功能。

报警电路采用蜂鸣器，电路简单明了。

蜂鸣器电路如图所示。

的脚在输出高电平时，蜂鸣器发音。

根据实际需要，报警电路也可以采用语音报警，或者可以用脚输出的高电平启动个音频振荡器，驱动扬声器发声。

图蜂鸣器电路最后形成的电路总图如图所示图电路总图第三章软件设计主程序流程设计系统设计采用模块化的设计，主程序如图所示开始设置定时器是否接收数据重置定时器在数码管上显示数据读取温度告警值向蜂鸣器发指令驱动报警发声与阈值比较图主程序流程图各程序模块流程设计在主程序中主要包括初始化模块温度数据采集模块数据通信模块数码管显示模块和蜂鸣器告警模块五部分组成初始化模块。

其主要完成的工作有单片机管脚定义，作为普通来使用，主要用来控制数码管的个管脚，用来控制蜂鸣器。

作为普通口，用来选通四个数码管，分别控制数码管代表的百位十位个位和小数位用来读取数码管蜂鸣器温度数据温度显示温度报警图超温报警器系统的硬件组成方框图图超温报警器系统的硬件组成方框图其工作过程为单片机采集温度传感器所感应到的被测对象的温度，通过单片机的程序控制将所采集到的温度显示在数码管上，并且由单片机发出指令，控制蜂鸣器的发声，继而进行报警提示。

第二章硬件电路的设计器件选择单片机。

本设计选用美国公司生产的单片机。

该芯片为低电压高性能的位单片机，片内含的可反复擦写的只读程序存储器和的随机存取数据存储器，工作电压为，还含有两个位的定时器，个内部中断源，可编程的串口，兼容标准指令系统。

片内置有通用位中央处理器和存储单元，封装只有只，体积比较小，工作温度为。

引脚图如图所示。

图引脚图引脚说明。

电源电压接地复位输入振荡器反相放大器的输入端振荡器反相放大器的输出端。

端口是组双向通用口，提供内部上拉电阻，和无内部上拉电阻。

端口端口的是内部上拉电阻的通用口。

传感器。

温度传感器的作用是将温度信息转换为电流或电压输出，如果转换后的电流或电压输出是模拟信号，还须进行转换，来满足单片机的需要，为了设计简单，本设计选用输出信号为数字信号的传感器。

温度传感器采用，是半导体公司的最新的单线数字温度传感器，支持线总线接口，现场温度直接以线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

由于每个有唯的系列号，因此多个可以存在于同条单线总线上。

这就允许了在许多不同的地方放置温度灵敏器件，可以使用户可轻松地组建传感器网络，适合于不同环境的现场温度测量，如环境控制设备或过程控制测温类消费电子产品等。

的测量温度范围为，在范围内，精度为。

完全可以满足设计要求。

数码管。

本设计选用的数码管尺寸为的数码管，供电电压为，其数码管为字形数码管，分为八段，其中为小数点。

有十根管脚，每段有根管脚，另外两根管脚为数码管的公共端，两根之间互相连通。

电源电路设计电源电路本设计所选用的单片机温度传感器和数码管都是支持电源工作。

电源稳压器采用芯片进行稳压，它的作用是把对于的直流电压降为稳定的直流电压。

是指变压器出来的电压，是低通滤波器，是高频滤波器。

通过两个电容的进步滤波，最后可以得到纯净的直流，这对电路起到了定的保护作用。

电源电路如图所示。

三端稳压器输入端的未稳直流电压，由市售的电源转换器提供，可以采用输出的交直流转换器。

单片机电路设计单片机单片机引脚图如图所示，要使单片机工作，必需要给单片机增加上电复位电路和外接晶振电路。

上电复位电路。

复位操作将的工作置成初始状态，并从程序的开始进行运行。

上电复位是通过给的脚发个瞬间高电平来完成的，上电复位电路如所示。

图上电复位电路工作过程上电的瞬间，因为电容器两端电压不能突变，单片机脚有个突发的向上尖峰脉冲，因此电流能通过电容到达的复位端口对进行复位。

尖峰过后，电流平稳，电容阻止电流通过，这样可以防止对反复进行复位。

电阻是用于给放电的，防止端口上持续高电平。

晶振电路。

杭州职业技术学院毕业设计论文届题目超温报警器的设计与制作系别专业班级姓名指导教师年月日目录第章总体框架设计超温报警器的用途超温报警器的功能基本工作流程第二章硬件电路的设计器件选择电源电路设计单片机电路设计温度传感器电路设计数码管显示电路设计蜂鸣器电路设计第三章软件设计主程序流程设计各程序模块流程设计参考文献致谢附录超温报警器的设计与制作摘要本设计研究的主要内容是利用单片机对温度传感器采集到的温度数据定时采样，并在数码管上显示，若温度超过预设值报警器会发出声音报警。

给出了温度控制系统硬件电路组成框图以及程序流程。

关键词单片机数码管报警器温度传感器第章总体框架设计超温报警器的用途单片机的温度测控在家用工业农业国防等行业有着广泛的应用，如火警告警家电温度报警。

它能够帮助人们在生产生活更加的安全和可靠，可以避免不必要的遭难。

超温报警器的功能本设计的超温报警器可以在工作温度为内工作。

是以单片机为核心的温度测控系统，该温度测控系统是通过预先程序设定温度，来达到温度控制，当温度超过预设温度时蜂鸣器就会发出报警，而且还会在数码管上显示温度值。

本设计的温度测控系统还可与机相连接，当温度超过设定值时还会在机显示器上显示，由于毕业设计与制作的时间比较紧，所以本设计将与上位机的连接省去。

基本工作流程超温报警器系统的硬件组成方框图如图所示。

单片机温度传感器段码表，根据自己硬件修改，驱动复位拉低总线保持释放总线等待回复读取信号等待结束信号返回正常不存在从总线上读取个字节向总线上写个字节次写位分别等于温度读数分辨率分别对应，，复位跳过写暂存器温度传感器的数据。

温度数据采集模块。

流程图如图所示开始重置定时器，时长为