基于51单片机温度检测报警
(仿真+程序+原理图+设计报告)
功能介绍
具体功能:
1.采用DS18B20测温,测量温度范围-55~125度;
2.三极管进行驱动数码管显示;
3.按键可设置温度阈值;
4.当测得温度超过阈值,蜂鸣器+LED声光报警;

程序
cs
#include <reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include "intrins.h"
#define u8 unsigned char
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define u16 unsigned int
uchar yushe_wendu=50; //温度预设值
uint wendu; //温度值全局变量
//运行模式
uchar Mode=0; //=1是设置温度阀值 =0是正常监控模式
void Init_Timer0(void);
bit ReadTempFlag;//定义读时间标志
//管脚声明
sbit Led_Reg =P1^4; //红灯
sbit Buzzer =P1^1; //蜂鸣器
sbit DQ = P1^0; //ds18b20的数据引脚
#define SMG_NUM 4
u8 code DisplayNum[16]={
0xc0, //0
0xf9, //1
0xa4, //2
0xb0, //3
0x99, //4
0x92, //5
0x82, //6
0xf8, //7
0x80, //8
0x90, //9
0x88, //A
0x83, //b
0xc6, //C
0xa1, //d
0x86, //E
0x8e //F
};
//
u8 code DisplayOther[]={
0xff, //0 空
0x7f, //1 "."
0xbf, //2 "-"
0xa7 //3 c
};
/********************************************************************
* 名称 : delay_1ms()
* 功能 : 延时1ms函数
* 输入 : q
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void delay_ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<110;j++);
}
//数码管位选定义
sbit smg_we1 = P2^0; //数码管位定义
sbit smg_we2 = P2^1; //数码管位定义
sbit smg_we3 = P2^2; //数码管位定义
sbit smg_we4 = P2^3; //数码管位定义
/***********************数码位选函数*****************************/
void smg_we_switch(uchar i)
{
switch(i)
{
case 0: smg_we1 = 0; smg_we2 = 1; smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;
case 1: smg_we1 = 1; smg_we2 = 0; smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;
case 2: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 0; smg_we4 = 1; break;
case 3: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 1; smg_we4 = 0; break;
}
}
//完整资料
//微信公众号:木子单片机
/********************************************************************
* 名称 : u8 ChangeFor(u8 dat)
* 功能 : 交换一个字节位的位置,用于数码管显示
* 输入 : 需要改变的数
* 输出 : 改变后的数
***********************************************************************/
#define LED_a 0 //数码管段选的a段接在段选IO口的第0位
#define LED_b 2
#define LED_c 6
#define LED_d 4
#define LED_e 3
#define LED_f 1
#define LED_g 7
#define LED_dp 5
u8 ChangeFor(u8 dat)
{
u8 temp=0;
if(dat&0x01) //判断数据的第一位是否为1
temp|=0x01<<LED_a;//如果为1,放到控制数码管a段的位置
if(dat&0x02)
temp|=0x01<<LED_b;
if(dat&0x04)
temp|=0x01<<LED_c;
if(dat&0x08)
temp|=0x01<<LED_d;
if(dat&0x10)
temp|=0x01<<LED_e;
if(dat&0x20)
temp|=0x01<<LED_f;
if(dat&0x40)
temp|=0x01<<LED_g;
if(dat&0x80)
temp|=0x01<<LED_dp;
return temp;
}
uchar dis_smg[SMG_NUM]; //显示缓存数组
/********************************************************************
* 名称 : display()
* 功能 : 数码管显示
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void DisplayScan()
{
static uchar i;
P0 = 0xff; //消隐
smg_we_switch(i); //位选
P0 = ChangeFor(dis_smg[i]); //段选
i++;
if(i>=SMG_NUM)
i=0;
}
/*****延时子程序:该延时主要用于ds18b20延时*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
while(num--) ;
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; //DQ复位
Delay_DS18B20(8); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
Delay_DS18B20(80); //精确延时,大于480us
DQ = 1; //拉高总线
Delay_DS18B20(14);
x = DQ; //稍做延时后,如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败
Delay_DS18B20(20);
}
/*****读一个字节*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
ET0=0; //定时器中断关闭
DQ = 0; // 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; // 给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
Delay_DS18B20(4);
ET0=1; //定时器中断打开
}
return(dat);
}
/*****写一个字节*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
ET0=0; //定时器中断关闭
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_DS18B20(5);
DQ = 1;
dat>>=1;
ET0=1; //定时器中断打开
}
}
u8 tempflag=0; //负号显示
/*****读取温度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
unsigned int t=0;
u8 tt=0;
u8 ttt=0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); //启动温度转换
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器
a=ReadOneChar(); //读低8位
b=ReadOneChar(); //读高8位
t=b;
t<<=8;
t=t|a; //合并高低位为一个字节
tt=(u8)(t>>4); //得到整数位
ttt=(u8)((t%16)*0.0625*10); //得到小数位;乘以10代表保留一位小数;
if(tt&0x80)
{
tempflag=1; //负号显示
tt=~tt+1; //实际温度值为读取值的补码
}
else
tempflag=0; //正号显示
t= tt*10+ttt; //放大10倍
return(t);
}
/*****校准温度*****/
u16 check_wendu(void)
{
u16 c;
c=ReadTemperature(); //获取温度值并减去DS18B20的温漂误差
return c;
}
//按键
sbit Key1=P1^5; //设置键
sbit Key2=P3^3; //加按键
sbit Key3=P3^4; //减按键
#define KEY_SET 1 //设置
#define KEY_ADD 2 //加
#define KEY_MINUS 3 //减
//========================================================================
// 函数: u8 Key_Scan()
// 应用: temp=u8 Key_Scan();
// 描述: 按键扫描并返回按下的键值
// 参数: NONE
// 返回: 按下的键值
// 版本: VER1.0
// 日期: 2015-05-29
// 备注: 该函数带松手检测,按下键返回一次键值后返回0,直至第二次按键按下
//========================================================================
u8 Key_Scan()
{
static u8 key_up=1;//按键按松开标志
if(key_up&&(Key1==0||Key2==0||Key3==0))
{
delay_ms(10);//去抖动
key_up=0;
if(Key1==0) return 1;
else if(Key2==0)return 2;
else if(Key3==0)return 3;
}
else if(Key1==1&&Key2==1&&Key3==1)
key_up=1;
return 0;// 无按键按下
}
void main (void)
{
u8 key;
dis_smg[0] = DisplayOther[2] ;
dis_smg[1] = DisplayOther[2] ;
dis_smg[2] = DisplayOther[2] ;
dis_smg[3] = DisplayOther[2] ;
Init_Timer0();
wendu=check_wendu(); //初始化时调用温度读取函数 防止开机85°C
delay_ms(1000);
wendu=check_wendu(); //初始化时调用温度读取函数 防止开机85°C
while (1) //主循环
{
key=Key_Scan(); //按键扫描
if(ReadTempFlag==1)
{
ReadTempFlag=0;
wendu=check_wendu(); //读取温度值
}
if(key==KEY_SET)
{
Mode++;
}
switch(Mode) //判断模式的值
{
case 0: //监控模式
if(tempflag)
dis_smg[0] = DisplayOther[2] ;
else
dis_smg[0] = DisplayNum[wendu/1000%10] ;
dis_smg[1] = DisplayNum[wendu/100%10];
dis_smg[2] = DisplayNum[wendu/10%10]&DisplayOther[1] ;
dis_smg[3] = DisplayNum[wendu%10] ;
if(wendu>=(yushe_wendu*10)) //温度大于等于预设温度值时(为什么是大于预设值*10:因为我们要显示的温度是有小数点后一位,是一个3位数,25.9°C时实际读的数是259,所以判断预设值时将预设值*10)
{
Buzzer=0; //打开蜂鸣器报警
Led_Reg=0; //打开温度报警灯
}
else //温度值小于预设值时
{
Led_Reg=1; //关闭报警灯
Buzzer=1; //停止报警
}
break;
case 1://预设温度模式
{
dis_smg[0] = DisplayNum[yushe_wendu/100%10];
dis_smg[1] = DisplayNum[yushe_wendu/10%10] ;
dis_smg[2] = DisplayNum[yushe_wendu%10]&DisplayOther[1] ;
dis_smg[3] = DisplayOther[3] ;
if(key==KEY_ADD) //加键按下
{
yushe_wendu++; //预设温度值(阀值)加1
if(yushe_wendu>=99) //当阀值加到大于等于99时
yushe_wendu=99; //阀值固定为99
}
if(key==KEY_MINUS) //减键按下
{
if(yushe_wendu<=1) //当温度上限值减小到1时
yushe_wendu=1; //固定为1
yushe_wendu--; //预设温度值减一,最小为0
}
break; //执行后跳出switch
}
default :
{
Mode=0; //恢复正常模式
break;
}
}
}
}
硬件设计
使用元器件:
单片机:STC89C52;
(注意:单片机是通用的,无论51还是52、无论stc还是at都一样,引脚功能都一样。程序也是一样的。)
蜂鸣器BUZZER;排针4-Pin;
直插瓷片电容:30P;自锁开关;
直插电解电容:10uf;PNP 三极管;
5MM直插发光二极管;DC电源插座;
色环电阻:1K、10K、2.2K;
0.56寸4位共阳数码管;
数字温度管:DS18B20;
按键6X6X5MM;
晶振:12MHZ;
导线:若干;

结构框图:

设计资料
01仿真图
本设计使用proteus7.8和proeus8.9两个版本设计!具体如图!

02原理图
本系统原理图采用Altium Designer19设计,具体如图!

03程序
本设计使用软件keil5版本编程设计!具体如图!

04设计报告
七千字设计报告,具体如下!

05设计资料
全部资料包括程序(含注释)、仿真源文件 、AD原理图、任务书、开题报告、设计报告、实物图、元件清单等。具体内容如下,全网最全! !

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