我们小组做的是温度测量报警系统-精品文档资料系列.docx

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1、我们小组做的是温度测量报警系统,主要由程序控制来实现通过对温度的检测反馈到值班室让值班人员远距离就能知晓现场的状况。首先我们来看看以下几个事例，图一展示是对火车车轮检修场景，传统的方式是检修师傅拿个榔头挨着敲击每个车轮，通过声音来判别是否正常运行。我们可以给每个车轮安装上一个温度测量报警系统，当温度超过正常范围时，触发报警装置，从而达到铁路师傅只需坐在监控室就能监控到每个车轮的状况的目的。图二是森林火灾的预防。关注新闻的同学会看到，近期火灾频频爆发，例如甘肃的平凉，四川的凉山火灾，一部分是人为的原因，另一部分是因为快到夏季，地表温度接近易燃物燃点导致自燃。我们可以安装温度测量报警装置,通过远距

2、离实时检测高频爆发地表温度，当温度到达预设阀值时消防人员可提前做好应对措施。图三是高速公路冬季易结冰路段，警察在提示车辆慢行。我们知道当温度低与一定温度时，温度值与结冰厚度成正比，通过温度检测来达到限速提示。图四是存放弹药的仓库，可看做是长方体，我们可以在8个顶点和6个面心安装温度测量报警装置，当温度超过预设阀值时，通过监测室的实时温度显示和报警系统指示那个具体位置温度过高，从而指导工作人员快速排查危险。目前，国内外的温度测量技术已经比较成熟。传统测温仪器是根据物质属性（热胀冷缩）作为温度的标志来进行温度的测量。这种方法一般精度都比较差，不适合测量瞬变的温度，难以做到小型化。因此小型的智能温度

3、传感器急需发展。我们以冷库、仓库温度监测及报警为例详细设计了一个温度测量报警系统。温度传感器是温度测量的核心部分，一般所采用的总线主要有单线（I-Wire）总线、I2C总线（Inter-IntegratedCircuit）nSMBUS总线（系统管理总线）和spl（串行外设接口）总线。通过我们学过的金属电阻的应变效应和半导体的压阻效应，我们想到了热敏电阻，利用其感温效应，随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，然后再放大就可以用单片机进行数据的处理，就可以将被测温度显示出来并实现报警功能。在温度传感器电路设计中，我们要求传感电路既简单又可靠，并且集成化尽可能高，如果能将温度传感器与

4、模数转换集成在一起，系统的功耗将极大地降低且可靠性也随之提高，响应速度将会改善。最后构思出半桥测温电路图，由温度与电压的关系式可得当温度在55C到125。C时温度与电压成正比变化，将表达式对温度求导得知当温度在20。C时灵敏度最高。综合计算和分析，最终输出电压与温度的关系式满足Vo=5600E（5600+Rt）.根据这个设计思路，我们搜集到了以下三种传感器，DS18B20温度传感器，它是单总线、输入电压范围大，测量范围广，精度高，尤其是其单总线适合远距离传输和多路传输（性理论上一次性可以串联264个）温度传感器。AD590温度传感器，HTG3515CH温度传感器无论是输入电压值，还是测量范围，

5、精度都没有DS18B20更具有优越性。浊波方面：数字滤波器是用软件实现的，不需要增加硬设备，因而可靠性高、稳定性好，不存在阻抗匹配等问题。方案论证：STC89C51和C52都具有集成度高，体积小，可靠性高等特点，采用STC89C51单片机。采用的是半导体热敏电阻，它的体积小、热惯性小、灵敏度高因此所需信号调理电路简单,在很多情况下甚至可以采用无源调理方式，即不用放大电路,而是把信号变换电路输出的信号直接送给AD转换器直接进行转换。简单分析一下DS18B20温度传感器的原理图，中间是一个高速缓冲寄存器，它划分为4个暂存区间，第一个是用来存储温度敏感元件获取的模拟量温度值，中间两个用来储存温度上下

6、阀值,第四个是用来程序设置寄存器的初始化。由于DS18B20使用的是单总线模式，因此它的实序比较简单，就用电瓶高低，延时就可以初始化，传送数据。他用的是寄生电源，也就是说可以不用外加电源，为了供电的稳定性，我们给它加独立电源。下面就是软件设计的思路图、程序流程图以及温度采集算法流程图。这个是大家熟知的最小系统，它由复位电路，单片机，晶振电路3部分构成。接下来就是温度测量报警系统的总体电路图。它由最小系统，串联的4个限流电阻、驱动电路连接4位7段数码管，用来显示当前温度。下面是由临时设置调节温度阀值的按键通过单片机外部中断来调节。最左边是温度报警系统，当温度超过预设阀值，系统自动报警。最后这个是在protues中调试程序成功的界面。简单的一个成功界面当中蕴含了我小组同学在经历了多数次失败和挫折后成功的欣喜。