由此，在一些特定的环境中使用温度报警器可以对温度实施实时监控并做到温度的监控报警，而使用单片机进行实时控温报警的系统，则是监控中相当重要的一个环节。

本设计主要是通过了解基于51单片机的温度报警系统的历史和现状，根据现实生活中的需求和大学学习中已经掌握了的知识理论，设计出了满足使用条件以及性价比的温度传感器的软件及硬件方案，使整个设计中的基于51单片机的温度传感器可以实现监测温度、输出温度、并且能在超过高温与低温设定值时报警，并在最后调试与检验方案可行性，最终完成本设计设计。

2 系统总体方案设计

2.1 系统设计思路

基于51单片机的温度报警器其工作原理将在此节详细的介绍。

系统整体硬件由单片机外接的LCD液晶显示器、蜂鸣器报警电路、+5V的电源电路、数字式温度传感器、按键开关电路以及51单片机组成。本设计中的整个温度报警器以AT89S52单片机为系统的核心，并且在温度的感应与转换上以DS18B20数字式温度传感器为基础，最后通过液晶显示器来显示温度的实时值与设定值，并通过蜂鸣报警电路最终报警，组合成整个系统的硬件部分。

本设计中的温度报警器主要的测量对象为温度这个物理量，通过DS18B20数字式温度传感器测量温度，再将测量值进行数字化的转换，最终将数字化的温度信号发送给系统的核心，即AT89S52单片机进行运算并存储起来，单片机来判断测量值与设定值的关系，如果发生超温或者低温，主控芯片立即传送信号给蜂鸣器报警电路产生报警信号，同时系统的主要参数将在LCD显示屏中显示出来。

系统的主要的功能如下：

（1）温度的显示采集与处理；

（2）设定报警温度的上下极限；

（3）当采集温度超过设定极限时立即报警。

2.2 系统总体框架

本设计中首先由温度传感器检测环境温度，并将测的的温度值转换为数字信号发送至单片机，单片机对信号进行分析，当信号超过设定值时，立即使蜂鸣器报警。同时单片机也会将温度信号处理后在单片机上显示出来。

整体方案图系统总框架简图

2.3 系统硬件选型

AT89S52完全满足系统技术指标，且能达到较高的性能价格比。单片机的硬件资源、可靠性、运行速度、指令系统功能包括体积和封装形式等方面都直接影响着单片机的性能。且在工程应用中AT89S52有一显著的优势：当需要烧入数据时，AT89S52可以不需要烧写器，只需要借助PC 机的并口输出和简单的电路，就可以把数据烧入单片机。而整体系统可包含下载电路，这样就可以在不更改硬件电路的前提下修改单片机的软件。所以本设计最终选用AT89S52单片机来实现系统的设计。

选用Dallas公司的数字式温度传感芯片DS18B20作为温度报警器中的温度传感器。 DS18B20是达拉斯公司生产的数字式温度传感器，其的优点有功耗低、抗干扰能力强、微型化、强易配处理器等，用于构成多点温度测控系统十分适合，其可以直接把温度信号转化成数字信号通过串行接口发送给单片机处理，并且在同一个总线上可挂载很多传感器。这种传感器的测温范围为负五十五到正一百二十五度，同时测量温度的精确度可以达到0.0625℃，测量到的温度可以用16位的数字量串行输出，同时DS18B20可在远端引入电源，也可以采用寄生电源的方式。由此DS18B20是十分合适的芯片在检测系统采用。

在本设计中决定采用LCD液晶显示器，主要是液晶显示器技术成熟且液晶显示器能很好的清晰的显示设计中需要显示的各种信息。故最终筛选决定选用LCD1602型号的液晶显示器，每行16字符双行显示。