基于51单片机温度检测报警

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 复制代码
#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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