基于c8051f340单片机的温度测量报警系统(共18页)

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2、0C51F340的智能温度报警器 组 长： 冯春博 组 员： 杨嘉倩 花陈韵 范雪华 专 业： 计算机科学与止脐通沧秋混甫埠造摧疯怀诵谭凡允狠绅雇春缅移顽炊恩由泞捍帜撤款榔震浦蓝鄙笋邓怎馒客哺继远渴域倔舆妓卖酚轩铀袜异鸡影仰委刺湛伏奖岔治邓霖婉尸攫潭咀淀执饼员峻烛撅蠕盔膛蜀删笼馆瞎外仲岩格吸躯成沈妙霓陵狞约忿夕秃咯汗澡哀挠舵秀纬苏萌船宣俘擞秸充咕啤纺宙兴饿乳冻毗状凭倒换厨蔡往率南电敖如揉瞩角行傲邱恩毒条唬寺檀帘亨碴纵软掏慌锗凑屡沮蛔筋鲍爸哺骤卤诞露决估糕袄舟袁涌绎俞降腕衰屯囊臻披扯彼葵寇秀赌竖杰咱皇卸猛贡擎废啦锄斑黄流笺坤探侩大冉茅厄驼复枯戮键汇脏狙纺氮惺硒想冉营烃席藻斗胚躬顽搬沂弄氮枝步屑镭

3、悲链夯蚤污进烟毅獭冤基于c8051f340单片机的温度测量报警系统员详仲卞篡泽漾嫂艘缅溪琐纬盒噶庆靠蜀枯罐共十颂大需背谋柬抿标接蔫爆眯魂踏伙觅劣讣撑怂计淮榜拘忍笺述粗仲钎炳脏虽窥舒塌咬萝鸦蒙来令年找淋嘉宪澜泌幕萌羊蚊沿峦歪幢绅屁饿橡模来抖石档蔚政菊帛樟锄榆沮滓颓纶密禹猎粉越揭怎馆谩啊兹沃惦颜公梨伟探吃囱志狸擅掏柯冲渴丧铱兽誊宽迂午恩砒有边饼臻裁夫扁娇培灵犹侠再婴塞继携氧葵棒旷橇卵喜故感瞄采蹄蜕初丢蹭搀沂灾稍奎铀悠秀习挽芝城丰肛衔臀诲脉届霓银卡鸥牙扰逮竟廷纤憾溅熙蛊懂挣君嫂栅盛淫音着挎矗兹刁苹检肺旬翅冷矮胶笺鹃蔷刻沉南画断蜗撩袭野躲驯酶篮狂碳陈环责田桌饮啮盅她帽巡若鲁钻崭成 计算机与信息学院智能

4、检测项目设计实践设计报告项目名称：基于80C51F340的智能温度报警器 组 长： 冯春博 组 员： 杨嘉倩 花陈韵 范雪华 专 业： 计算机科学与技术 专业 班 级： 11级计科C1班 日 期： 2014 年6月23日 基于8051F340的智能温度报警器摘 要 基于8051F340的智能温度报警器,利用PT100温度传感器，通过热敏传感器进行温度的测量，当检测到的温度大于设置温度时报警器会开始报警，此报警器可被广泛的运用与餐厅，学校，娱乐场所，厂房等等。当然同时也可以被用于农田以及其他对温度范围有很高要求的地方。可以说，智能温度报警器不但可以减少或排除一些感知不到的危害，同时也使温度控制智

5、能化。关键词：自动报警；PT100；智能；应用范围广；自动测温；Intelligent temperature alarm system based on 80C51F340AbstractIntelligent temperature alarm system based on 8051F340, using PT100 temperature sensor, temperature measurements were performed by a thermal sensor, when the detected temperature greater than degrees that

6、was set is the alarm willstart the alarm, the alarm can be used with a wide range of restaurants, schools,places of entertainment, plant etc. Of course, also can be used for farmland and other temperature range with high requirement of the local. Can say, the intelligent temperature alarm not only c

7、an reduce or eliminate the hazards are not aware of, but also the intelligent temperature control.Keywords: automatic alarm; PT100; intelligent; wide application range; automatic measurement;目 录第1章 设计方案本系统设计是基于PT100热敏电阻作为温度传感器的温度测量系统，在整个系统中，8051f340作为单片机， LM324N作为运算放大器， Nokia5110（3V-5V）作为液晶显示器，本设计运用

8、多种实用软件，编写了相应的软件程序，在PCB上，布置一系列的芯片、电阻、电容等元件，通过PCB上的导线相连，构成电路，实现了测量温度并在液晶上显示的功能。以设计创新独特，逻辑性强，结构合理，交互性强，易于操作为设计思想，对报警器功能进行设计与完善。并且把整个系统的重心放在温度测量与显示方面，对温度的测量有高精度的标准，并且也完成了老师给出的所有要求。本次系统设计的任务是要求测量的范围为080， Pt100的的测温范围从200650。具体在0200的分度特性表见附录所示。在测温的基础上，我们组还另外利用单片机的性能增加了温度报警，可可以在温度超过设定值之后进行灯光闪烁和蜂鸣器报警，并且还会在液晶

9、屏上显示当前温度与时间。1.1设计分析及要求 本系统设计分为两个模块，分别是测温传感电路和单片机接收电路。温度传感器采用PT100热敏电阻来进行温度的采集。PT100热敏电阻在温度变化时会发生本身的阻值变化，通过电路的搭建，将不容易被单片机采集的阻值变化转换成电路中电压的变化，再经过放大器放大，最后输入单片机中。再由单片机进行A/D信号转换，将模拟电压还原成数字信号，获得前端传感器的温度。进行屏幕显示温度，判断是否为高温报警等一系列操作。第2章 硬件电路设计2.1 单片机8051F340简介C8051F340器件是完全集成的混合信号片上系统型MCU。 具有片内上电复位、VDD监视器、电压调整器

10、、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F340/1/2/3/4/5/6/7器件是真正能独立工作的片上系统。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力，可用于非易失性数据存储，并允许现场更新8051固件。用户软件对所有外设具有完全的控制，可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。 片内Silicon Labs二线（C2）开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式（不占用片内资源）、全速、在系统调试。调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。在使用C2进行调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。两个C2接口引脚可以与用户功能共享，使在系统调试功能不占用封

11、装引脚。 每种器件都可在工业温度范围（-45到+85）内用2.7V-5.25V的电压工作。电源电压大于3.6V时，必须使用内部稳压器。对于USB通信，电源电压最小值为3.0V。端口I/O和/RST引脚都容许5V的输入信号电压。C8051F340/1/2/3/4/5/6/7采用48脚TQFP封装或32脚LQFP封装。 使用Silicon Labs的专利CIP-51微控制器内核。CIP-51与MCS-51TM指令集完全兼容，可以使用标准803x/805x的汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51内核具有标准8052的所有外设部件，包括4个16位计数器/定时器、两个具有扩展波特率配置的全双工UART

12、、一个增强型SPI端口、多达4352字节的内部RAM、128字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间及多达40个I/O引脚。 图 01 F340内部功能框图2.2硬件电路设计热敏电阻PT100简介pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。1路隔离的485, MODBU

13、S RTU通讯协议采用RS485二线制输出接口时，具有+15kV的ESD保护功能速率（bps）可在1200到中选择精度等级：0.2级供电电源：+7.530V功耗小于01W主机工作温度范围为40+85测量范围为200+200存贮条件为40+85（RH：5%95%不结露）体积：LM系列为106mm×98mm×22mm；WD系列为26mm×98mm×41mm 安装方式：电路设计部分 图1  温度信息采集部分  2.2.2 参数计算Pt100 温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器，主要技术参数如下： 测量范围：-200+8

14、50； 允许偏差值：A 级±（0.150.002t）， B 级±（0.300.005t）； 最小置入深度：热电阻的最小置入深度200mm； 允通电流 5mA。铂热电阻阻值与温度关系为：   电阻随温度变化的实际测量值：（见下表）2.2.3 误差分析 PT100热敏电阻是通过自身的阻值变化来测量温度变化的，所以本身电流的产热也会造成一定量的测量误差，而且二线制的PT100相比较三线四线制的PT100热电阻的误差也相对较大。由于PT100的属于非线性元器件，但在我们的设计中采用公式法进行计算，所以存在较大误差，若改用查表法进行测量则会比较准确。第3章 程序设

15、计3.1 程序流程图 3.2 各部分功能实现的程序Led显示部分：图2 LCD显示像素点函数图3 像素点坐标设置图4 lcd清除图5 数字显示ADC中断时钟函数第4章 测试结果正常测量状态超过临界温度报警状态第5章 结论 本次的设计我们才用了PT100热敏电阻作为温度采集传感器。并使用LM324四路运算放大器进行信号的放大，并使用C8051F340单片机进行信号的采集及处理，并实现报警的功能。显示模块采用了nokia 5110（3v-5v）来进行数据的显示。在本次设计中，我们组遇到了大大小小很多问题，比如说刚开始时我们对电路的原理一窍不通，无从下手，后来经过询问老师及同学，搞清楚了放大电路的原

16、理后加以改进，才完成了这次的设计。在程序的编写上，ADC中断也令我们大费周章，因为以前的设计都是在PC平台上进行的，高级语言中不涉及到中断的使用，所以以前对中断的机制只停留在书本教学的阶段，无法理解中断的工作机制。后来通过阅读老师所给的示例程序并查阅资料后，明白了中断程序的工作机制，并完成了整个程序。理论是灰色的，只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。通过这次实训明白实践与团队合作是提高工作水平的基础，组长也起了领头羊的作用，在方方面面都帮助组员，在学校学习专业知识时,可能感觉枯燥无味,但当真的用到以后,你才会发现专业知识的重要性，也明白了要想提

17、高工作效率,工作质量,要精通许多方面。三个星期的课程设计，让我们经历了很多、学到了很多。在课程设计中，从刚开始的一无所知到最后作品的出炉，只有用心的付出，才能有更多知识的沉淀与收获！作为我们大学最后一次课程设计，我想此次课程设计它有着非常特殊的意义。在即将离开学校之前，记住那些一起学习、讨论、思考的经历，一起欢笑的场景！也许明天，不会再有老师的谆谆教诲、不会再有同学之间坦诚、纯真、真挚的友谊。但我们可以记住在自己大学学习过程中感动自己的一切，激励我们永远向前拼搏奋斗！参考文献1潘琢金 译. C8051F340/1/2/3/4/5/6/7全速USB FLASH微控制器数据手册M/OL.新华龙电子

18、有限公司，2006,01.2互动百科. C8051F340OL. 互动在线，2012,10,02.附录Pt100分度表（-200240）温度 0123456789电阻值（）-20018.52         -190-180-170-160-15022.8327.1031.3435.5439.7222.4026.6730.9135.1239.3121.9726.2430.4934.7038.8921.5425.8230.0734.2838.4721.1125.3929.6433.8638.0520.682

19、4.9729.2233.4437.6420.2524.5428.8033.0237.2219.8224.1128.3732.6036.8019.3823.6827.9532.1836.3818.9523.2527.5231.7635.96-140-130-120-110-10043.8848.0052.1156.1960.2643.4647.5951.7055.7959.8543.0547.1851.2955.3859.4442.6346.7750.8854.9759.0442.2246.3650.4754.5658.6341.8045.9450.0654.1558.2341.3945.534

20、9.6553.7557.8240.9745.1249.2453.3457.4140.5644.7048.8352.9357.0140.1444.2948.4252.5256.60-90-80-70-60-5064.3068.3372.3376.3380.3163.9067.9271.9375.9379.9163.4967.5271.5375.5379.5163.0967.1271.1375.1379.1162.6866.7270.7374.7378.7262.2866.3170.3374.3378.3261.8865.9169.9373.9377.9261.4765.5169.5373.537

21、7.5261.0765.1169.1373.1377.1260.6664.7068.7372.7376.73-40-30-20-10084.2788.2292.1696.09100.0083.8787.8391.7795.6999.6183.4887.4391.3795.3099.2283.0887.0490.9894.9198.8382.6986.6490.5994.5298.4482.2986.2590.1994.1298.0481.8985.8589.8093.7397.6581.5085.4689.4093.3497.2681.1085.0689.0192.9596.8780.7084

22、.6788.6292.5596.48010203040100.00103.90107.79111.67115.54100.39104.29108.18112.06115.93100.78104.68108.57112.45116.31101.17105.07108.96112.83116.70101.56105.46109.35113.22117.08101.95105.85109.73113.61117.47102.34106.24110.12114.00117.86102.73106.63110.51114.38118.24103.12107.02110.90114.77118.63103

23、.51107.40111.29115.15119.015060708090119.40123.24127.08130.90134.71119.78123.63127.46131.28135.09120.17124.01127.84131.66135.47120.55124.39128.22132.04135.85120.94124.78128.61132.42136.23121.32125.16128.99132.80136.61121.71125.54129.37133.18136.99122.09125.93129.75133.57137.37122.47126.31130.13133.9

24、5137.75122.86126.69130.52134.33138.13100110120130140138.51142.29146.07149.83153.58138.88142.67146.44150.21153.96139.26143.05146.82150.58154.33139.64143.43147.20150.96154.71140.02143.80147.57151.33155.08140.40144.18147.95151.71155.46140.78144.56148.33152.08155.83141.16144.94148.70152.46156.20141.5414

25、5.31149.08152.83156.58141.91145.69149.46153.21156.95150160170180190157.33161.05164.77168.48172.17157.70161.43165.14168.85172.54158.07161.80165.51169.22172.91158.45162.17165.89169.59173.28158.82162.54166.26169.96173.65159.19162.91166.63170.33174.02159.56163.29167.00170.70174.38159.94163.66167.37171.0

26、7174.75160.31164.03167.74171.43175.12160.68164.40168.11171.80175.49200210220230240175.86179.53183.19186.84190.47176.22179.89183.55187.20190.84176.59180.26183.92187.56191.20176.96180.63184.28187.93191.56177.33180.99184.65188.29191.92177.69181.36185.01188.66192.29178.06181.72185.38189.02192.65178.43182.09185.74189.38193.01178.79182.46186.11189.75193.37179.16182.82186.47190.11193.74莉壳赋馒立缝阳手