毕业设计（论文）开题报告
题目: 基于51单片机温度报警器的设计
英文题目:51 MCU-based design of a temperature alarm
系别: 信息工程系
专业: 电子信息工程
班级: 07电信本
学号: 8051107031
姓名: 李杰
指导老师: 王金平
填表日期: ____ 2010-12-18__________
一、选题的依据及意义：
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。

本文
通过采用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件的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10——30ºＣ。

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并驱动继电器使风扇电机转动，从而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8051控制，并通过四位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。

二、国内外研究现状及发展趋势：
由于现实生活中天然气泄漏、温度超限和失窃、加上以前通信网络的不完善，对于人们的生命财产有着很大的危害。

现在随着通信技术和电子技术的飞速发展，电子信息技术与社会经济生活，生产的关系越来越密切，对社会经济的发展起着越来越大的作用。

如果主任离开家去上班，家里失窃也不会知道。

如果能实现远程报警，使报警器智能化，这将会给人们的生活带来极大的方便。

我们用89C51为核心的自动报警器解决人们的担心，给人们创造一个安全可靠的生
活环境！
三、本课题研究内容：
温度控制系统的核心是温度传感器和单片机，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，以及用单片机AT89C51的编程实现温度测量。

DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法。

无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位）。

②测温范围为-55℃～+125℃，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C，可以程序设定9~12位的分辨率（测量分辨率为0.0625℃）。

③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM。

④适
配各种单片机或系统机。

⑤用户可分别设定各路温度的上、下限。

⑥内含寄生电源。

四、本课题研究方案：
一设计要求
1.自动测量当前环境温度，并通过四位7段数码管显示（保留一位小数）；
2.显示精度≤0.5℃；
3.用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件；
4.当温度在10-30℃范围内，报警器不发出声音。

当温度超出这个范围时，报警器
发出声音，并可根据不同的音调区分温度的高低，系统发出报警并控制风动。

二设计方案
1温度报警器电路设计方案一工作原理
该温度报警器的主要由温度传感器AD590,前级信号放大器和数模转换模块，主控电路，段驱动数码管位驱动等部分组成.工作原理如下:
1.传感器对当前环境温度进行采样得到与之对应的模拟信号。

2.信号处理电路对传感器采样所得的模拟信号进行处理（放大）。

3.A/D转换电路对处理之后的模拟信号数值化。

4.将该数字信号送入单片机，经单片机处理后由七段数码管显示。

5.键盘输入模块向单片机设定高温临界温度。

6.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，压电陶瓷警
并驱动继电器使风扇电机转动。

2电路设计方案二的工作原理
该温度报警器的电路如图1所示。

时基电路IC1、电位器Rp 、电阻R1和热敏电阻RT组成温度检测触发电路。

RT是一种负温度系数热敏电阻，阻值随温度的升高而逐渐减小。

IC2是一种音响集成电路KD9561，能产生4种模拟声，即警车声、消防车声、救护车声和机枪声。

IC3为音频功率放大器，可将微弱的音频信号放大，推动扬声器B发声。

具体工作过程如下：
温度未达到预定值时，由于温度传感器RT的阻值大于1/2（Rp+R1），IC1的触发端
②脚电位高于1/3G（2V），使得IC1的③脚为低电位，二极管VD截止，IC2因得不到供
电电压而无音频信号输出，扬声器B无声。

当温度升高到预定值时，RT的阻值将小于1/2（Rp+R1），IC1的触发端②脚电位低于1/3G（2V），IC1的输出端③脚为低电位跳变到高电平，二极管VD导通，输出约5V（200mA）的直流电压。

该直流电压经电容C2滤波后供给IC2。

这时IC2产生的警笛信号由OUT端输出，经C3耦合至IC3的输入端③脚进行功率放大。

放大后的音频信号从IC3的⑤脚输出，最后经电容C6驱动扬声器B
发出响亮的警笛报警声
五、研究目标、主要特色及工作进度：
研究此课题主要的是在于现在科技的发展及有些东西的过时，原来的果实是我们现在的基础，为了更好的服务，在此基于单片机温度报警器的设计这课题研究提供一种更新颖更合理的报警器设计方法。

对温度的报警有着更方便更实用的方法。

特色主要是看
是否在过程当中可以实现语音的播报及读书。

在论文的过程当中，以下就是我的时间安排：
11月30日前，查阅相关资料，收集信息。

12月1日---1月15日，完成绘制原理图。

2月1日---3月15日，绘制电路板图，进行仿真
3月20日—4月15日，编写程序和调试及在调试。

5月份，开始写论文，准备毕业设计答辩。

六、参考文献：
[1] 胡锦：《数字电路与逻辑设计》第二版. 高等教育出版社。

[2] 刘树林：《低频电子线路》第二版. 电子工业出版社
[3] 沈农：《传感器及应用技术》. 化学工业出版社。

[4] 苟鸿娅：《电工技术基础》. 西南交通大学出版社。

[5] 廖芳：《电子产品生产工艺与管理》. 电子工业出版社
[6] 黄智伟：《全国大学生设计竞赛训练教程》. 电子工业出版社。

[7] 白霞、孙艳秋：《微机原理与接口技术》. 清华大学出版社。

[8] 张伟：《Protel 99SE实用教程》. 人民邮电出版社。

[9] 谭洁强：《C程序设计》第三版. 清华大学出版社。

[10] 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。

【11】The research and design of temperature measuring instrument <<wuhan university>> 2009年第5期
【12】Development of the ISO standard for clinical thermometers <<university of Ljubljanna>> 2007年
【13】<<ECTROIC THERMOMETER>>V.AklimenkoN.P.Medvedev and A.F.Todurov 1983 Plenum publishing corporation
【14】LCD Liquid Crystal Display Control Based on SPMC75F2413A SCM,Instrumentation Technology 2010年03期。