基于AT89C51的自動溫度測量報警系統設計
外界環境中的溫度被溫度傳感器所采集,溫度傳感器會將此時的溫度轉換成電壓值,該電壓值經過匹配后送入A/D轉換器,經過轉換之后的數據送入單片機進行處理。單片機按照編制好的程序進行處理,如果確實此時的溫度超過了人們憑借經驗設定的閾值,單片機將通過指令使P0.0、P0.1兩口輸出為高電平(約為+5 V),使得揚聲器與發光二極管產生報警信號。該部分的電路設計如圖4和圖5所示。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/273497.htm


2 系統軟件設計
為了便于程序的修改,將系統按照模塊化的方法進行設計。該系統由溫度采集、A/D轉換、數據處理、報警輸出4個模塊部分組成。溫度采集是由溫度傳感器LM35完成,A/D轉換和報警輸出是由單片機進行控制的。而數據處理部分則是單片機接收到A/D轉換器送來的數據后,在單片機內部完成的,其結果將決定報警輸出模塊是否工作。
系統的工作流程是:LM35采集溫度,并且將溫度信號轉換成電信號:A/D轉換將線性放大后的模擬電信號進行A/D轉換,使之成為單片機能夠處理的數字信號;單片機通過處理轉換后的數字信號來分析采樣的溫度值,并將分析結果送到報警輸出電路中;報警輸出電路根據分析的結果做出相應的反應。系統的軟件設計流程圖如圖6所示。

2.1 A/D轉換模塊
A/D轉換器在啟動之前需要對其進行初始化,否則會影響后面的使用。根據圖2的連接方式,初始化時將單片機的P1.4口置1,然后軟件啟動一次轉換過程即可。在轉換的過程中。由于任何A/D轉換器都會有一定的轉換時間,所以在轉換時要設置一定的延時,并且該延時要略長于器件的轉換時間。由于 AD1812的轉換時間約為2.3 μs,在程序中可以將延時設置為3μs,以保證轉換過程的順利進行。
2.2 中央處理模塊
這部分模塊的軟件設計主要包括單片機對A/D轉換模塊的控制、單片機處理送來的數據以及單片機對報警系統的控制3大部分。
對A/D模塊的控制主要包括對AD7812進行有關控制字的寫入以及對P1口的引腳的置位與清零操作;數據處理部分主要是將外界溫度轉換過來的電壓值與預先的經驗閾值進行比較,進而決定是否啟動報警系統;報警系統的設計則是根據數據處理的結果對P0口進行清零或是置位,來啟動或停止報警電路。
3 結束語
本文主要設計了一種自動溫度測量報警系統,該系統的設計主要基于AT89C51單片機,中央處理單元與外圍擴展模塊的構造簡單,整個系統實現成本較低。由于LM35是采用單電源供電方式,因此該系統只能夠在5~150℃的范圍內工作,可以作為常溫下的報警裝置使用,尤其是在一些對溫度較敏感的電氣設備內部,可以起到防止設備故障的作用,故而具有一定的實用價值。在設計中沒有使用并口的A/D轉換AD0 809而是使用了串口轉換的AD7812為單片機節約了許多端口資源,可以利用這些資源擴展LED或LCD顯示系統,也可制成溫度的測量與報警系統,使其功能更加完善。
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