论文总字数：37599字

摘 要

随着技术的不断进步，温度测控对日常生活和工业生产都有很大影响，很多场合对温度控制要求越来越高。本课题基于单片机实现温度测控报警系统。在设计方案中，由温度传感器获得温度数据，经单片机处理显示在液晶屏上。通过按键设定安全温度的上下限，当温度超出设定范围时，单片机驱动蜂鸣器报警，并闭合相应继电器开关，同时通过GSM模块发送短信给用户，提示温度异常。整体硬件系统由单片机控制电路、温度采集电路、显示电路、按键电路、报警电路、GSM控制电路等部分组成。在此硬件基础上实现了系统的软件设计方案，最终，在软硬件结合下完成本课题的研究工作。论文最后部分给出了系统硬件电路图和程序流程图，并介绍了硬件电路的制作与程序调试过程。

关键词：单片机 GSM模块 温度测控

System of temperature measurement control andalarm with GSM based on MCU

Abstract

With the advancement of social life, temperature control has a great impact on life, production, many occasions for temperature control increasingly demanding. This paper describes the design is based on MCU temperature measurement alarm control system.This paper describes the System of temperature measurement control and remotealarm with GSM based on MCUand the principle: Obtain temperature data from the temperature sensor, processed by MCU ,then displayed on the LCD.Setting the upper and lower limits security temperature by the key, when the temperature exceeds the set range, the MCU control LED and buzzer alarm, then send alerts via SMS to the specified device (mobile phone) by GSM module, and Drive specified relay.The entire hardware system consists of a power supply circuit, temperature acquisition circuit, display circuit, key circuit, alarm circuit, integrated GSM and other components.Temperature sensor signal comprehensive analyzed and processed by the MCU, to realize the alarm control various functions. On this basis,design scheme of the system, and finally achieved the function of each module through the hardware and software. Accompanied by the relevant part of the hardware schematics and program flow, shows the system structure, the circuit schematic and program design. Finally, Described the production and commissioning of hardware circuits.

This system is easy to control, reliable, high accuracy, responsive, clear and readable and process advantages. It can be used for a variety of applications that require temperature control and alarm.

Key words: MCU GSM module temperature measurement control

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 课题研究的意义 1

1.3 论文结构 2

第二章系统硬件设计 3

2.1 系统整体结构设计 3

2.2 主控制芯片选择 3

2.2.1 方案一：ARM-STM32微控制器 3

2.2.2 方案二：STC89C52单片机 4

2.2.3 单片机控制电路设计 4

2.3 温度采集模块设计 6

2.3.1 方案一：热敏电阻 6

2.3.2 方案二：数字温度传感器 7

2.3.3 温度采集电路设计 8

2.4 显示模块设计 9

2.5 短信模块设计 11

2.5.1 方案一：WiFi模块 11

2.5.2 方案二：GSM模块 11

2.5.3 GSM模块电路设计 11

2.6 蜂鸣器报警电路设计 12

2.7 继电器开关电路设计 13

2.8 按键设置电路设计 14

2.9 系统整体硬件电路设计 14

2.10 本章小结 15

第三章系统软件设计 17

3.1 软件程序编译环境 17

3.2 系统主程序流程 18

3.3 温度采集程序流程 20

3.4 GSM短信发送程序流程 21

3.5 按键扫描程序流程 22

3.6 本章小结 23

第四章系统调试 25

结论 30

致谢 31

参考文献 32

附录 34

电路及仿真图 34

程序代码 34

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

科学技术不断进步，推动社会生活和工业生产快速发展。各行各业越来越离不开电子设备；各种场合对温度测量精度要求越来越高，控制水平也逐渐增强。尤其是仓库、电力系统、档案资料库、烟草、食品生产加工等，温度的变化对其影响很大，例如粮仓中的温度过高可能使粮食变质甚至引发火灾；档案资料室中的温度快速剧烈变化，会使纸张理化性质发生变化，使强度和质量降低，以致资料老化霉变甚至损坏；再例如供电系统中，如果温度过高、过低会引起元件失效，造成事故等等。由于温度的控制不当、处理不及时导致的各种事故和损失将让我们深受其害，为避免受到温度变化失控造成的不良影响，需要安装温度测量控制系统，用以快速获取温度，及时控制温度，从而减少因温度的变化造成的事故或损失。

随着生产技术的快速发展、制造成本不断降低、性能逐步提高，温度传感器的应用越来越广。温度传感器是一种基础的且重要的工具，其在各方面都将有很大的发展空间，温度传感器的精度会不断提高，反应越来越灵敏，制造成本也会不断降低。可以预见，未来以温度传感器为典型的各类传感器，将在自动化智能化系统中大量的出现，成为各类系统中不可或缺的部件。甚至随着传感器及智能技术的进步，传感器的功能将从单纯检测判断发展到具有智能学习功能的智能化阶段，最终更好的为社会生产生活发挥作用。

1.2 课题研究的意义

在现实生活中，许多特殊场合存在固有缺陷和制约，导致一些传统的温度测量方式难以发挥作用。比如传统温度计需要人工度数，也就无法做到无人值守，更难以设限报警和远程通知。为了解决以上问题，而利用温度传感器结合单片机设计一套测控方案是可行的选择。现状市场上也有一些温度测控设备，不过大多比较贵，也不够轻便，且功能难以满足一些场合的具体要求，使得在许多中小规模或精度等指标要求不太苛刻，成本控制较高的应用场景中难以得到普遍使用。针对这些现状，本文设计了一款基于STC89C52单片机的温度测量报警器，其具有低成本、反应速度较快、体积较小等特点，可以应用于多数民用场合和一些要求不太苛刻的工业场合。

1.3 论文结构

根据设计思路和过程，本文分为四个部分，详细说明了本设计的原理和步骤。

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