摘 要
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-55ºC到125 ºC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，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AT89C2051控制，并通过三位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。
关键词：
单片机 温度报警器 温度传感器 发光二极管 温度显示
XX职业技术学院电子系毕业（设计）论文
Abstract
Temperature is a very important physics, measurement and control of his have very important sense, with modern industrial and agricultural technology and the development of environment for people's life rise, people also urgently need detection and control the temperature. This temperature alarm design and production, it is expounded that the device for the design and production of specific processes and methods. This temperature alarm simple structure, the maneuverability is strong, wide application. Work, temperature
measurement range for - 55 DHS C to 125 DHS environmental temperature if exceed the C the current set of microcomputer temperature critical temperature, issued a warning signal, caused by temperature to prevent unnecessary losses.
The modern society is the information society, as secure degree of increasing, room - as modern hub, its work safety has become a top priority, the telecom room once breaks down, will cause the entire system paralyze, caused great damage very social influence.
A: high temperature fire caused by electrical wiring short circuit, overload, contact resistance too high temperature or triggered fires; Electrostatic generation high temperature or fire; Lightning invasion as lead to high temperatures or fire &high; Most major is the telecom room computers, air-conditioners etc electrical equipment working for a long time, resulting in equipment aging, air conditioning, and cannot cooling fault; Therefore the telecom room belongs to electronic products fever faster, in a short time, room temperature beyond normal temperature, cause the system equipment or produce fire, then paralyzed temperature alarm system will play its function.
This paper is to use temperature sensor DS18B20 temperature alarm, automatic measuring current environmental temperature by a single chip microcomputer AT89C2051 control, and through three seven segment digital pipe display, if the current environmental temperature over this temperature, system warning.
Keywords:
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Microcontroller Temperature alarm Temperature sensor leds Temperature display
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一、功能说明
该温度报警器电路是由18B20温度传感器作为温度传感器材，由AT89C2051 单片机进行数据处理，由0.56寸的三位共阳数码管显示温度值。可由电脑USB接口供电，也可外接6V～16V的直流电源。温度显示（和控制）的范围为：-55ºC到125 ºC之间，精度为1ºC，也就是显示整数。如果设定报警的温度为20ºC，则当环境温度达到21ºC时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。如果不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将18B20用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。
二、电路操作说明
①如电路正常，接通电源后，只显示“ºC”符号，无温度值；
②按下AN3，先显示上次存贮下来的设定温度（报警控制）值，然后再显示环境温度值，并随环境温度的变化而变化；
③再按一下AN3，温度数字闪烁，待调节；
④接着按AN1或AN2：按AN1为报警温度值变大，最大为125ºC；按AN2为报警温度值变小 ，最小为-55ºC；
⑤调好后再按一下AN3，调好的报警温度值被存贮，数码管又显示环境温度。当温度达到存贮的报警值时，电路发出报警信号和动作。
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三、电路原理图 AN1vccSW-PBAN2SW-PBAN3SW-PBC5104+C4470UFJ31234USBIC3OUTGNDINVCCP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.720191817161514131211LED2LED-3R7R8R9R10R11R12C1JZ12M30PC2R110KC3+VCC10UFIC112345678910RSTP3.0(RXD)P3.1(TXD)XTAL2XTAL1P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)GNDAT89C2051L7805321J221CON230PJ1CON3P1P2P3321D1D2D3D4D5D6D7470*7P3.719011D7D6D5D4D3D2R13D110ABCDEFGDPP1P2P38.8.8.88.g7JDQV11N4148abcdef9comLED112345612345678comdp321VCCI/OGNDQ18550LED3R51KIC2DS18B20R14470Q2P1R24.7KQ3Q4R6VCC4.7KP3.7P2R34.7K855085508550P3R44.7K4
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四、元件清单
名称 规格 6X6X5 30p 10μF 470μF 104 AT89C2051 DS18B20 L7805 3P5.0 2P5.0 USB 12M 0.56 0.56 3MM 8550 10K 220和 470 4.7K 2K 1N4148 5V2A 73MMX85MM 60MM 编号 AN1、AN2、AN3 C1、C2 C3 C4 C5 IC1 IC2 IC3 J1 J2 J3 JZ LED1 LED2 LED3 Q1、Q2、Q3、Q4 R1 R7、R8、R9、R10 R11、R12、R13、R14 R2、R3、R4、R6 R5 V1 X1、X2 JDQ 主要功能或作用 调节报警温度的值 单片机时钟振荡 单片机复位 电源滤波 电源滤波 CPU 温度传感器 电路工作于+5V 外电路控制接线座 外接电源接线 电脑供电插座 单片机时钟振荡 摄氏温度符号显示 温度值显示 报警发光指示兼Q1偏置 Q1：报警时驱动继电器；Q2Q3Q4：数码管驱动 单片机复位 数码管限流，其中R14=470 三极管基极和温度传感器偏置 三极管Q1基极偏置 续流，保护Q1 用元件引脚连 温度达到报警值时触点动作 连接电脑USB口 按钮 电容 电容 电容 电容 单片机 温度传感器 稳压块 接线座 接线座 USB电源插座 晶体 一位共阳数码管 三位共阳数码管 发光二极管 三极管 电阻 电阻 电阻 电阻 二极管 跳线 继电器 PCB板 USB电源线 5
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五、单元电路设计
（一）电源部分
电路介绍：上图为电源电路，可以通过U口为电路提供电源，也可通过接线座J2供电，但两者只能选择一种为电路供电，不允许同时供电。 （二）前级信号处理部分
电路介绍：上图为传感器采样电路，DS18B20将数字信号输出至单片机P3.7脚。 （三）主控部分
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电路介绍：这时数字信号送入到单片机AT89C2051中进行内部计算。 （四）位驱动、段驱动及数码管显示部分
电路介绍：位驱动利用三级管的开关特性,控制驱动数码管。段驱动由主控部分控制，一位共阳数码管倒置，形成“℃”符号。 （五）键盘输入部分
电路介绍：键盘输入是用于输入某固定温度值，通过AN1，AN2，AN3输入到主控芯片AT89C2051中的P1.7,P3.1,P3.0脚，使在外界温度低于或高于这个温度由主控芯片产生信号由P3.5脚牵引到高温报警部分。
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（六）高温报警部分
电路介绍：从主控芯片AT89C2051P3.5脚接收到信号通过简单电路分别使发光二极管发光，同时继电器动作。
总结
在本次毕业设计的过程中，发现很多的问题，虽然以前还做过类似这样的课程设计，但这次毕业设计，从一无所有到最终产品的完成真的是一个很艰难的过程。我们不仅要选好材料，还要学着把这些材料合理的组织起来。所以我们要学会如何寻找和搜索自己需要的电路图。而且还要知道各个部分的作用。每个环节都不是一件简单的事。通过这次设计，也学到了许多，了解了传感器能够把自然界的各种非电量转换为电信号的物理思想，并且可将报警装置应用到与自己专业相关的行业中去。有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。因此要理论与实践并重。 从这次的毕业论文设计中，我们真正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，实践是检验真理的唯一标准。我们电子专业的学习更是如此，不仅要有丰富的理论知识，还要有很强的动手能力，只有理论与实践并重，我们的专业水平才能提高，这就是我们在这次毕业设计中的最大收获。
最后要感谢老师们在毕业设计过程中对我们毕业生的关心和支持!
其次要向同班同学们表示感谢，在我们遇到困难的时候，他们能够帮助我，俗话说，三个臭皮匠顶个诸葛亮，在大家你一点我一点意见的帮助下，我们才能顺利的完成这次设计，谢谢同窗好友们！
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参考文献
[1] 沈 农： 《传感器及应用技术》. 化学工业出版社 [2] 苟鸿娅： 《电工技术基础》. 西南交通大学出版社 [3] 廖 芳： 《电子产品生产工艺与管理》. 电子工业出版社 [4] 张 伟： 《Protel 99SE实用教程》. 人民邮电出版社 [5] 刘守义、杨宏丽、王静霞：《单片机应用技术》. 西安电子科技大学出版社
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