52单片机的温度报警器的设计
本课题选用了“基于52单片机为核心的温度报警器的设计”作为研究对象，选用了52单片机作为核心部件，设计了一个利用温度传感器18B20测量温度并进行蜂鸣提示等功能的系统。这款系统的实现主要依赖于52单片机的强大控制作用，通过温度传感器18B20把温度转化成电信号，通过温度处理程序将温度信号送至LCD读取显示。本文详细得对每一硬件进行阐述，并给出系统原理图、硬件框图以及用到的各软件程序，通过大量的实际操作与调试，此系统可达到很高的性能标准，已实现温度的控制与自动报警功能。
目录
一、引言 6
（一）单片机温度报警器发展前景： 6
（二）单片机温度报警的国内外发展现状： 6
（三）本文主要研究内容： 6
二、方案选择及元器件介绍 7
（一）常用单片机的比较与选择 7
（二）STC89C52单片机简要概述 7
（三）DS18B20传感器 7
（四）数码管 8
三、硬件系统设计 9
（一）系统结构框图设计 9
（二）单片机最小系统 9
（三）DS18B20温度传感器电路 12
（四）显示器电路设计 13
（五）蜂鸣电路设计 13
（六）按键控制电路设计 15
四、软件系统设计 16
（一）主程序设计 16
（二）读出温度子程序 17
（三）温度转换命令子程序 18
（四）计算温度子程序 19
（五）按键扫描流程图 20
五、硬件调试 21
（一）通电测试 21
（二）蜂鸣报警功能测试 22
（三）设置上下限温度 24
总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录一 原理图 30
附录二 PCB图 31
附录三 实物图 32
附录四 元器件列表 33
附录五 程序 34
一、引言
（一）单片机温度报警器发展前景：
随着经济发展，人们生活水平不断提高，智能控制渐
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
渐走进人们的生活，它所给人类带来的便利是毋庸置疑的。单片机控制是人工智能控制中的一个典型例子，现在单片机技术已经普及到人们的生活科研等各个领域中，是一种较为成熟的技术。如果想要人们生活、工作、科研向着智能化发展，那么就需要发展单片机技术，单片机把自身各项功能全部集成在晶体芯片上，所以体积小非常得便利，并具有低功耗的优点，具有很强的控制功能。本设计中的显示系统使用数字显示读数，使读数更加方便快捷。此技术对于温室大棚有很重大的意义，某些作物在不适宜生长的环境下无法生存，但在温室大棚中可以人为控制环境因素，使温度、水分达到适宜的程度，可以使作物在其中高效生长。温度是温室大棚的关键，没有适宜的温度就没有作物的生长，温度报警器可以设置一个温度上下限，如果不在设定的温度内就可以进行蜂鸣报警，使温室大棚维持在一个适宜温度环境。
（二）单片机温度报警的国内外发展现状：
国外对温度控制技术研究始于20世纪70年代，世界各国对于温度测控系统的发展很快，正在开发计算机控制的多因子控制系统，向着全自动化发展。而我国则研究的较晚，始于20世纪80年代，在吸取了国外技术的基础上才掌握了温度控制技术，并且仅能控制温度单项环境因子，并不能做到多参数综合控制，相比来说与国外先进技术还是有一定的差距。
（三）本文主要研究内容：
本文从多个角度对单片机温度报警器系统进行了描述和展现，下列为本文将要实现的功能和目标：
1、实现对温度的快速准确测量；
2、测量值通过数码管直接显示；
3、具有报警功能，当检测到的温度大于设定值时，发出报警信号；
4、报警温度可任意设置；
5、精确度误差小于0.1℃。
二、方案选择及元器件介绍
（一）常用单片机的比较与选择
由于大学三年里通过对单片机的学习，对于单片机有了很充分的了解，并且有过多次实物操作，从而有一些操作经验，如果使用STC89C52单片机来进行本次设计，会给此次设计成功带来一定的保障，不仅如此，SRC89C52单片机还拥有极高的性价比，并且抗干扰能力极强，通过各方面的分析，所以本设计最终决定使用STC89C52单片机作为本次设计的主控芯片。
（二）STC89C52单片机简要概述
STC89C52单片机是美国STC公司新推出的一款新型52内核单片机，含有Flash、SRAM、UART等模块，其功能十分强大，可实现单片机开发的各类要求，学习者开发者可以根据自身的需求选用多种模块达到想要的要求以及目的。芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，配合PC端控制程序可直接将程序代码下载入单片机，十分的便利并且速度更快。图21为STC89C52单片机。
图21 STC89C52单片机
（三）DS18B20传感器
温度传感器在市面上种类众多， DS18B20型传感器是单片机系统中常用的一种温度传感器，相比于市面上其他的温度检测模块，具有高精度、高准确度等优秀的特性，DS18B20温度传感器在性能方面可以达到0.125℃的测量精度，并且可以通过软件灵活设置测量精度，大多数人习惯用0.5℃的精度进行采集。单片机只需要通过一个DO管脚就可以实现对DS18B20传感器驱动，这被称为单总线驱动，使得总线结构更加简单，这样对于单片机的资源消耗更加减小，DS18B20温度传感器在单片机市场里由生产厂家DALLAS公司不断改进，使得成本、功耗不断提升。DS18B20单片机在供电方面才用直流5V电压，直流5V电压与单片机系统中的其他芯片能够相互兼容，一般不需要专门的使用电压转换器，对电路构建有极大好处。图22为DS18B20温度传感器。
图22 DS18B20传感器
（四）数码管
数码管是一种半导体发光器件，按段数可分为7段数码管和8段数码管，8段数码管比7段多一个发光二极管单元，可以更精确的显示想要显示的内容。通过数码管的显示系统将单片机计算出的一些数据直接清晰得表达给使用者，大大提高了使用者的满意度，并且使效率提高不少。考虑到成本因素以及使用稳定程度，并且在功耗方面，数码管拥有显著优势。图23为数码管。
图23 数码管
三、硬件系统设计
（一）系统结构框图设计
目录
一、引言 6
（一）单片机温度报警器发展前景： 6
（二）单片机温度报警的国内外发展现状： 6
（三）本文主要研究内容： 6
二、方案选择及元器件介绍 7
（一）常用单片机的比较与选择 7
（二）STC89C52单片机简要概述 7
（三）DS18B20传感器 7
（四）数码管 8
三、硬件系统设计 9
（一）系统结构框图设计 9
（二）单片机最小系统 9
（三）DS18B20温度传感器电路 12
（四）显示器电路设计 13
（五）蜂鸣电路设计 13
（六）按键控制电路设计 15
四、软件系统设计 16
（一）主程序设计 16
（二）读出温度子程序 17
（三）温度转换命令子程序 18
（四）计算温度子程序 19
（五）按键扫描流程图 20
五、硬件调试 21
（一）通电测试 21
（二）蜂鸣报警功能测试 22
（三）设置上下限温度 24
总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录一 原理图 30
附录二 PCB图 31
附录三 实物图 32
附录四 元器件列表 33
附录五 程序 34
一、引言
（一）单片机温度报警器发展前景：
随着经济发展，人们生活水平不断提高，智能控制渐
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
渐走进人们的生活，它所给人类带来的便利是毋庸置疑的。单片机控制是人工智能控制中的一个典型例子，现在单片机技术已经普及到人们的生活科研等各个领域中，是一种较为成熟的技术。如果想要人们生活、工作、科研向着智能化发展，那么就需要发展单片机技术，单片机把自身各项功能全部集成在晶体芯片上，所以体积小非常得便利，并具有低功耗的优点，具有很强的控制功能。本设计中的显示系统使用数字显示读数，使读数更加方便快捷。此技术对于温室大棚有很重大的意义，某些作物在不适宜生长的环境下无法生存，但在温室大棚中可以人为控制环境因素，使温度、水分达到适宜的程度，可以使作物在其中高效生长。温度是温室大棚的关键，没有适宜的温度就没有作物的生长，温度报警器可以设置一个温度上下限，如果不在设定的温度内就可以进行蜂鸣报警，使温室大棚维持在一个适宜温度环境。
（二）单片机温度报警的国内外发展现状：
国外对温度控制技术研究始于20世纪70年代，世界各国对于温度测控系统的发展很快，正在开发计算机控制的多因子控制系统，向着全自动化发展。而我国则研究的较晚，始于20世纪80年代，在吸取了国外技术的基础上才掌握了温度控制技术，并且仅能控制温度单项环境因子，并不能做到多参数综合控制，相比来说与国外先进技术还是有一定的差距。
（三）本文主要研究内容：
本文从多个角度对单片机温度报警器系统进行了描述和展现，下列为本文将要实现的功能和目标：
1、实现对温度的快速准确测量；
2、测量值通过数码管直接显示；
3、具有报警功能，当检测到的温度大于设定值时，发出报警信号；
4、报警温度可任意设置；
5、精确度误差小于0.1℃。
二、方案选择及元器件介绍
（一）常用单片机的比较与选择
由于大学三年里通过对单片机的学习，对于单片机有了很充分的了解，并且有过多次实物操作，从而有一些操作经验，如果使用STC89C52单片机来进行本次设计，会给此次设计成功带来一定的保障，不仅如此，SRC89C52单片机还拥有极高的性价比，并且抗干扰能力极强，通过各方面的分析，所以本设计最终决定使用STC89C52单片机作为本次设计的主控芯片。
（二）STC89C52单片机简要概述
STC89C52单片机是美国STC公司新推出的一款新型52内核单片机，含有Flash、SRAM、UART等模块，其功能十分强大，可实现单片机开发的各类要求，学习者开发者可以根据自身的需求选用多种模块达到想要的要求以及目的。芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，配合PC端控制程序可直接将程序代码下载入单片机，十分的便利并且速度更快。图21为STC89C52单片机。
图21 STC89C52单片机
（三）DS18B20传感器
温度传感器在市面上种类众多， DS18B20型传感器是单片机系统中常用的一种温度传感器，相比于市面上其他的温度检测模块，具有高精度、高准确度等优秀的特性，DS18B20温度传感器在性能方面可以达到0.125℃的测量精度，并且可以通过软件灵活设置测量精度，大多数人习惯用0.5℃的精度进行采集。单片机只需要通过一个DO管脚就可以实现对DS18B20传感器驱动，这被称为单总线驱动，使得总线结构更加简单，这样对于单片机的资源消耗更加减小，DS18B20温度传感器在单片机市场里由生产厂家DALLAS公司不断改进，使得成本、功耗不断提升。DS18B20单片机在供电方面才用直流5V电压，直流5V电压与单片机系统中的其他芯片能够相互兼容，一般不需要专门的使用电压转换器，对电路构建有极大好处。图22为DS18B20温度传感器。
图22 DS18B20传感器
（四）数码管
数码管是一种半导体发光器件，按段数可分为7段数码管和8段数码管，8段数码管比7段多一个发光二极管单元，可以更精确的显示想要显示的内容。通过数码管的显示系统将单片机计算出的一些数据直接清晰得表达给使用者，大大提高了使用者的满意度，并且使效率提高不少。考虑到成本因素以及使用稳定程度，并且在功耗方面，数码管拥有显著优势。图23为数码管。
图23 数码管
三、硬件系统设计
（一）系统结构框图设计
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