环境温度监控报警系统

大学生电子竞赛设计报告项目名称：环境温度监控报警系统组长：王伟涛组员：王塨、张峰系别：物理系专业：光电器件及其应用方向指导教师：李清贵完成时间：2015年7月25日摘要：本着熟悉单片机编程，系统设计的目的，增强动手合作能力，选择了做单片机实时温度监控报警系统这个实验项目。本开放性实验主要由AT89C52芯片、1602液晶显示器、DS18B20数字式温度传感器、蜂鸣器等组成。通过温度传感器实时采集环境温度显示在液晶屏上，并经过单片机处理，设置两个上限温度报警值，本系统可用于智能家居温控报警，车间温控等，具有一定推广价值。关键字：温度报警温度上下限AT89C52单片机液晶LCD1602温度传感器DS18B20Abstract:Inthedesignofthesinglechipmicrocomputerprogramming,systemdesign,enhancetheabilitytowork,thechoiceofreal-timetemperaturemonitoringandcontrolsystemofsingle-chipmicrocomputer.ThisopenexperimentismainlymadeupofAT89C52chip,1602LCD,DS18B20digitaltemperaturesensor,buzzerandsoon.ThroughthetemperaturesensorstocollecttheenvironmentaltemperaturedisplayontheLCDscreen,andthroughtheSCMprocessing,settwoupperlimittemperaturealarmvalue,thesystemcanbeusedfortheintelligenthomecontrolalarm,workshoptemperaturecontrol,withcertainvalueofpopularization.Keywords:temperaturealarmUpperandlowerlimitsoftemperaturetemperatureAT89C52microcontrollerLCDLCD1602temperaturesensorDS18B20一、课程设计任务.................................................................................11.1、功能介绍.....................................................................................1二、系统整体设计方案..........................................................................12.1、系统组成及功能.........................................................................12.2、系统框架.....................................................................................2三、硬件电路设计.................................................................................23.1、单片机模块.................................................................................33.1.1、AT89C52简介........................................................................33.1.2、AT89C52的资源：................................................................43.1.3、引脚说明...............................................................................43.1.4、单片机模块电路设计............................................................73.2传感器模块....................................................................................73.2.1、DS18B20简介........................................................................73.2.2、DS18B20引脚说明................................................................83.3、液晶显示模块.............................................................................93.3.1、1602LCD液晶显示屏简介....................................................93.3.2、1602引脚说明......................................................................93.3.3、1602电路设计....................................................................10四、软件模块设计...............................................................................104.1、主程序流程框图.......................................................................104.2、显示模块...................................................................................124.2.1程序编写说明......................................................................124.2.2、显示子程序.........................................................................124.3、温度传感器模块.......................................................................134.3.1、程序编写说明.....................................................................134.3.2、温度传感器读取温度以及显示温度的子程序：...............15五、结论...............................................................................................18六、致谢...............................................................................................20七、参考文献.......................................................................................21八、附录...............................................................................................228.1、实物图.......................................................................................228.2、仿真图.......................................................................................238.3、总程序.......................................................................................241一、课程设计任务1.1、功能介绍本环境温度监控报警系统以STC89C52单片机为核心，通过单线数字温度传感器DS18B20来进行收集当前环境温度，用矩阵键盘输入设置两个上线环境温度值，用1602液晶显示屏显示当前温度值和设置好的两个上线环境温度值，用蜂鸣器和LED灯作为警报，从而可以实现以下功能：（1）可以对当前环境温度进行测量温度测量范围：0～90摄氏度，误差≤0.1摄氏度（2）可通过1602LCD液晶显示屏显示出来当前环境温度值和设置的两个上线温度值，并且数值可以达到小数点后一位。（3）可以通过矩阵键盘实时对两个上线环境温度值调控（4）当环境温度大于上限的较小值时会亮绿灯并且蜂鸣器会做频率较低的长声报警，当大于较大值时两灯都会亮并且蜂鸣器会做频率较高的报警。（5）通过定时器编一个时钟实时显示当前时间,当环境温度大于上限温度时会停止时间，记下事故发生时间。二、系统整体设计方案2.1、系统组成及功能本系统共分为六个模块。2（1）单片机模块，这部分主要实现数据的处理，输出执行，报警设置功能（主要模块）（2）液晶显示模块可以分别显示实时温度值，温度上下限。(主要模块)（3）温度传感模块的主要功能是通过DS18B20的强大功能实现对温度的采集。(主要模块)（4）蜂鸣器模块可以发出报警声。（5）按键可以设置时间和上限的两个温度值（6）LED灯模块可以显示报警信号2.2、系统框架图1三、硬件电路设计本系统由温度传感器DS18B20模块、单片机AT89C52模块、LCD液晶显示1602模块、蜂鸣器模块、LED灯模块、键盘模块六大模块AT89C52控制器键盘扫描并设置蜂鸣器液晶显示温度读取LED灯3组成，3.1、单片机模块3.1.1、AT89C52简介该环境温度监控报警系统所用的单片机是AT89C52单片机，又图2为AT89C52单片机引脚图，AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，该型号的单片机是应用量最多最普遍的单片机，它具有性能稳定、抗干扰能力强、性价比高、适应温度范围广、功耗低、体积小的特点广泛应用于各种复杂环境及各电子行业中。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反