基于AT89C51單片機的輪胎過熱溫度報警器

劉鑫 劉浩 王昊 王嘉雯 何依婷 馬羿楊 龔浩然

摘?要：單片機技術的發展，單片機技術已經觸及到我們的生活，而且已經成為一門比較炙手可熱的技術。本論文將介紹一門基于AT89C51單片機芯片的一個輪胎溫度過高報警器，當溫度達到85攝氏度，蜂鳴器會報警且LED燈會不停的閃爍。本文詳細介紹了此次設計的詳細過程，本文所用到的儀器價格低但是效果好。

關鍵詞：AT89C51單片機;數碼管（共陽）;溫度計DS18B20;蜂鳴器

1 設計目的，要求與材料選擇

1.1 設計目的

為了提醒駕駛員當溫度升高到輪胎要爆炸時可以讓駕駛員知曉。

1.2 設計要求

溫度超過85攝氏度報警和顯示當前溫度。

1.3 單片機的選擇

AT89C51單片機是一種功能作用較高、功率的損耗比較低、是一個8位CMOS單片微型計算機。閃爍存儲器，它由一個可擦可編程只讀存儲器EEPROM技術相結合的產物。既具有可擦可編程只讀程序存儲器技術一樣的可編程控制能力，又帶有像EEPROM的電可擦除操作性能，而且同時還具有訪問速度較快等特點。因為這些優點使AT89C51單片機高可靠性，實時性，速度快，沒有電也不會丟失，價格和性能比同類芯片高得多。它與51單片機的指令信息系統可以兼容，單片機片內FPEROM允許對程序數據存儲器通過在線編輯進行不斷重復使用編譯，也可用一個常規的可擦可編程只讀存儲器編程器編程。一般EEPROM字節寫入時間和擦除時間基本上是約10毫秒，對于任何實時系統，這是不可能在短的時間內完成。這就更顯示出了單片機at89C51芯片的優越性。此外，所提供的AT89C51兩種方式：靜態邏輯，另一模式省電模式。AT89C51芯片其他優點如下：與51單片機兼容，4K字節系統可編程控制閃爍進行存儲器、全靜態管理工作、兩個16位定時器/計數器、可編程使用串行數據通道等。

1.4 溫度傳感器的選擇

DS18B20是一種實用的數字溫度傳感器，具有體積小、硬件價格低、精度準確等特點。Ds18b20數字溫度計易于連接，在包裝后可以在許多場合使用，這主要取決于應用場景來改變其形狀。很適合進行各種狹小空間設備數字測溫和其他一些特殊領域。

1.5 電路系統的實施方案

根據本設計的要求完整的電路圖如下：

2 主要元器件的介紹

2.1 AT89C51單片機的IO口介紹

主電源引腳

VCC（P40）：電源輸入，接+5V電源

GND（P20）：接地

外接晶振引腳

XTAL1（P19）：片內振蕩電路的輸入端

XTAL1（P20）：片內振蕩電路的輸入端

控制引腳

RST/VPP（P9）復位引腳

ALE/PROG（P30）：地址鎖存允許信號

PSEN（P29）：外部存儲器讀選指令

EA/VPP（P31）：程序存儲器內部選通和外部選通

可編程輸入

P0，P1，P2，P3

P0口（P0.0到P0.7）

P1口（P1.0到P1.7）

P2口（P2.0到P2.7）

P1口（P3.0到P3.7）4

2.2 DS18B20溫度傳感器介紹

2.2.1 DS18B20概述

DS18B20單總線是一種數字溫度傳感器，為-55℃—125℃，體積小，成本低的硬件試驗溫度范圍內，精度高。單總線說明沒有一個時鐘線，只有一根通信線。

2.2.2 DS18B20引腳圖

各引腳功能為：DQ為數據輸入/輸出端它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，正常狀態下是high電平，VDD是可以選擇的外部電源端，如果不用可以直接接到地。GND為接地端，NC為空引腳端。

2.2.3 DS18B20內部結構圖

主要由兩個部分組成：64位ROM、9個暫存器字節，如圖3。

64位ROM。它的內容是64位序列號，它可以看作是這個DS18B20的地址進行的序列碼，其作用是讓每個DS18B20都各不影響，這樣就可以通過實現一根總線上數據掛接多個DS18B20溫度控制傳感器的目的。

3 輪胎溫度報警器程序框圖

4 結語

這次設計讓我知道了單片機的原理與應用，它可以設計很多東西，尤其是在控制領域，51單片機在許多領域都有應用比如在汽車領域航空航天領域等，這讓我充分認識到知識應用到技術層面上的作用，在今后的學習中我更應該理論結合實踐讓知識真正地應用到自己所學的專業領域，繼續在本專業的路上繼續走下去并積極進取更高的知識領域。

溫度報警器應用很廣泛，不但是在輪胎上，更在很多領域都有所使用。本設計只是在輪胎上進行了一些思考，也適用于開長途的貨車進行溫度的檢測。

參考文獻：

[1]李華，魏光杏.基于AT89S52單片機的數字溫度報警器實現[J].西安文理學院學報（自然科學版），2016，19（06）：30-34+38.

[2]吳坤，何英昊.基于DS18B20的簡易溫度報警器的設計[J].電子制作，2019（01）：83-84+61.

[3]柳文靜.基于單片機的溫度報警器[J].電子測試，2020（03）：5-7.

作者簡介：王嘉雯（2000—），女，漢族，遼寧人，本科，研究方向：自動化;馬羿楊（1999—），漢族，四川人，本科，研究方向：自動化;劉鑫（1998—），男，漢族，四川人，本科，研究方向：自動化;龔浩然（2000—），男，漢族，甘肅人，本科，研究方向：自動化;何依婷（2000—），女，漢族，四川人，本科，研究方向：自動化;劉浩（1999—），男，漢族，四川人，本科，研究方向：自動化;王昊（2000—），男，漢族，甘肅人，本科，研究方向：自動化。

指導老師：李自成。