基于单片机双路温度检测报警系统设计

**单片机设计介绍,基于单片机双路温度检测报警系统设计

文章目录

一 概要

基于单片机双路温度检测报警系统设计,主要目标是实现对两个不同位置或不同热源的温度进行实时监测,并在温度超出预设范围时触发报警机制。以下是该设计的概要:

一、系统概述

本系统采用单片机作为核心控制器,结合两个温度传感器、模数转换器、报警电路等模块,构建了一个完整的双路温度检测报警系统。系统能够同时监测两路温度信号,并进行实时处理,一旦温度超出预设范围,即会触发报警装置,确保人员及时得到警示并采取相应措施。

二、硬件设计

单片机选型与电路设计:选用适合本系统的单片机型号,并设计相应的外围电路,包括电源电路、时钟电路、复位电路等,以确保单片机的稳定工作。

温度传感器选型与电路设计:选用两个精度高、稳定性好的温度传感器,分别用于监测两路温度信号。设计合适的信号调理电路,将传感器输出的模拟信号转换为单片机可处理的数字信号。

模数转换器设计:为了将温度传感器输出的模拟信号转换为单片机可处理的数字信号,需要设计合适的模数转换器电路。

报警电路设计:包括声光报警电路和其他可能的报警装置(如继电器控制的外接设备)。当温度超出预设范围时,单片机通过控制报警电路触发相应的报警机制。

三、软件设计

初始化程序:包括单片机初始化、传感器初始化、模数转换器初始化等,确保各模块正常工作。

数据采集与处理程序:实时采集两个温度传感器的数据,并进行滤波和计算处理,得到准确的温度值。

温度判断与报警程序:根据实时采集的温度值和预设的报警阈值,判断是否需要触发报警机制。若温度超出范围,则通过单片机控制报警电路进行声光报警或触发其他报警装置。

四、功能特点

双路温度检测:系统能够同时监测两路温度信号,满足多热源或多位置的温度监测需求。

精确报警:通过高精度的温度传感器和合理的报警阈值设置,确保在温度异常时能够及时触发报警机制。

易扩展性:系统设计具有良好的扩展性,可根据需要增加更多的温度传感器和报警装置,实现更复杂的温度监测和报警功能。

五、应用拓展

本系统不仅可用于工业生产过程中的温度监测与报警,还可应用于实验室、仓库、机房等需要对多个位置或不同热源进行温度监测的场所。通过进一步的功能拓展和优化设计,还可以实现远程监控、数据记录与分析等高级功能。

综上所述,基于单片机双路温度检测报警系统设计是一个涉及硬件、软件和算法等多个方面的综合性项目。通过合理的硬件选型和软件设计,可以实现对两路温度的实时监测和异常报警功能,为各种应用场景提供有效的温度监测与安全保障。

二、功能设计

基于pcf8591 tlc2543的双路温度检测报警系统 带串口上位机控制带仿真 源程序

温度传感器是 LM35

两路测温通道所用的ad芯片分别是pcf8591 和 tlc2543

仿真开始运行后 串口助手发a 启动pcf那路的测量 并显示在6位一体数码管

串口助手发b 启动tlc那路的测量 并显示在6位一体数码管

当tlc那路温度超过100摄氏度 蜂鸣器报警 并且上位机收到error!字符串

pcf那路测温范围0-150摄氏度

tlc那路测温0-120摄氏度 数码管显示到小数点后一位

注意 运行仿真前要把两个lm35的初始温度设置为150摄氏度和30摄氏度 否则会抱错 什么real time simulation failed

上面的lm35初始温度设置为150摄氏度 下面的设置为30摄氏度

设计思路

设计思路

文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。


仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。


原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。


六、 文章目录

目 录

摘 要 I

Abstract II

引 言 1

1 控制系统设计 2

1.1 主控系统方案设计 2

1.2 传感器方案设计 3

1.3 系统工作原理 5

2 硬件设计 6

2.1 主电路 6

2.1.1 单片机的选择 6

2.2 驱动电路 8

2.2.1 比较器的介绍 8

2.3放大电路 8

2.4最小系统 11

3 软件设计 13

3.1编程语言的选择 13

4 系统调试 16

4.1 系统硬件调试 16

4.2 系统软件调试 16

结 论 17

参考文献 18

附录1 总体原理图设计 20

附录2 源程序清单 21

致 谢 25

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