2 智能温度上下限报警器的总体方案设计

本论文的研究重点是设计一种基于单片机的智能温度上下限报警系统。数字传感器的使用作为温度传感器，该传感器读取测量温度值，转换。显示器使用八位共阴极数码管，温度由单片机控制显示,同时可以设置上下限温度，当温度不在设置的范围内，LED灯闪烁，扬声器报警。

2.1 智能温度上下限报警器的设计要求

智能温度上下限报警器的设计要求是：

1、报警器温度的基本范围是0℃-99℃ ；

2、报警器温度的精度误差小于 0.1℃ ；

3、数码管直接读出温度并显示；

4、扩展功能：可以任意设定温度的上下限报警功能。

2.2 智能温度上下限报警器的方案论证

2.2.1 单片机芯片的选择方案和论证

方案一：AT89C51芯片为硬件核心，单片机内部有4K字节的闪存，128字节内部RAM，32个I / O线。可以在3V的超低压情况下工作,并且和MCS-51系列单片机彻底兼容, AT89C51可以通过串口下载。 

方案二:采用AT89S51。AT89S51内部具有8K字节的存储空间，但是256字节的数据存储空间没有EEPROM存储空间，同样和MCS-51系列单片机彻底兼容，具有在线编程可擦除技术。

两类单片机都彻底满足设计需求，可是AT89C51比AT89S52更加方便，而且抗干扰能力强，因此选用AT89C51。

2.2.2 温度传感器的选择方案和论证

方案一: 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行 A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到 A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。

方案二:进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器 DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。文献综述

从以上两种方案，两种都完全能够满足设计需要，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。

2.2.3 显示器的选择方案和论证

方案一：不要用显示装置，采用声、光报警。该方案可使系统大大简化，但温度值不能直接读出来，如果在系统故障事件的警察是用户不能及时发现，就有可能造成巨大的经济损失，由于不匹配不可取。

方案二：LED数字显示来实现数字控制，它相对简单，编程并不难。LED数码管显示相对来说比较直观、明亮，可以用动态显示和静态显示两种方法编程实现。

综合以上方案优缺点分析，本设计需要汉字显示温度，因此选择方案二使用LED数码管显示。

2.2.4 报警设备的选择方案和论证

方案一：LED灯的光报警，这种报警方式更加直观，使用不同的颜色对应不同的国家可以在其温度区分。

方案二：采用扬声器发声报警，这种报警方式可以使工作人员在一定距离范围内监测到温度异常进行及时处理。

方案三：使用声音，同时声光报警，这种报警方式基于以上方案，效果更好，而且成本不高。

综合考虑选择方案三比较合适。来.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

2.3 智能温度上下限报警器的结构框图

综上各方案所述,对此次课设的方案选定: 主控制系统采用AT89C51单片机；采用数字温度传感器DS18B20作为温度传感器，作为LED数字显示；使用声音，同时声光报警。至此，系统最终方案确定。