基于AT89C51单片机的轮胎过热温度报警器

刘鑫 刘浩 王昊 王嘉雯 何依婷 马羿杨 龚浩然

摘 要：单片机技术的发展，单片机技术已经触及到我们的生活，而且已经成为一门比较炙手可热的技术。本论文将介绍一门基于AT89C51单片机芯片的一个轮胎温度过高报警器，当温度达到85摄氏度，蜂鸣器会报警且LED灯会不停的闪烁。本文详细介绍了此次设计的详细过程，本文所用到的仪器价格低但是效果好。

关键词：AT89C51单片机;数码管（共阳）;温度计DS18B20;蜂鸣器

1 设计目的，要求与材料选择

1.1 设计目的

为了提醒驾驶员当温度升高到轮胎要爆炸时可以让驾驶员知晓。

1.2 设计要求

温度超过85摄氏度报警和显示当前温度。

1.3 单片机的选择

AT89C51单片机是一种功能作用较高、功率的损耗比较低、是一个8位CMOS单片微型计算机。闪烁存储器，它由一个可擦可编程只读存储器EEPROM技术相结合的产物。既具有可擦可编程只读程序存储器技术一样的可编程控制能力，又带有像EEPROM的电可擦除操作性能，而且同时还具有访问速度较快等特点。因为这些优点使AT89C51单片机高可靠性，实时性，速度快，没有电也不会丢失，价格和性能比同类芯片高得多。它与51单片机的指令信息系统可以兼容，单片机片内FPEROM允许对程序数据存储器通过在线编辑进行不断重复使用编译，也可用一个常规的可擦可编程只读存储器编程器编程。一般EEPROM字节写入时间和擦除时间基本上是约10毫秒，对于任何实时系统，这是不可能在短的时间内完成。这就更显示出了单片机at89C51芯片的优越性。此外，所提供的AT89C51两种方式：静态逻辑，另一模式省电模式。AT89C51芯片其他优点如下：与51单片机兼容，4K字节系统可编程控制闪烁进行存储器、全静态管理工作、两个16位定时器/计数器、可编程使用串行数据通道等。

1.4 温度传感器的选择

DS18B20是一种实用的数字温度传感器，具有体积小、硬件价格低、精度准确等特点。Ds18b20数字温度计易于连接，在包装后可以在许多场合使用，这主要取决于应用场景来改变其形状。很适合进行各种狭小空间设备数字测温和其他一些特殊领域。

1.5 电路系统的实施方案

根据本设计的要求完整的电路图如下：

2 主要元器件的介绍

2.1 AT89C51单片机的IO口介绍

主电源引脚

VCC（P40）：电源输入，接+5V电源

GND（P20）：接地

外接晶振引脚

XTAL1（P19）：片内振荡电路的输入端

XTAL1（P20）：片内振荡电路的输入端

控制引脚

RST/VPP（P9）复位引脚

ALE/PROG（P30）：地址锁存允许信号

PSEN（P29）：外部存储器读选指令

EA/VPP（P31）：程序存储器内部选通和外部选通

可编程输入

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温度傳感器介绍

2.2.1 DS18B20概述

DS18B20单总线是一种数字温度传感器，为-55℃—125℃，体积小，成本低的硬件试验温度范围内，精度高。单总线说明没有一个时钟线，只有一根通信线。

2.2.2 DS18B20引脚图

各引脚功能为：DQ为数据输入/输出端它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，正常状态下是high电平，VDD是可以选择的外部电源端，如果不用可以直接接到地。GND为接地端，NC为空引脚端。

2.2.3 DS18B20内部结构图

主要由两个部分组成：64位ROM、9个暂存器字节，如图3。

64位ROM。它的内容是64位序列号，它可以看作是这个DS18B20的地址进行的序列码，其作用是让每个DS18B20都各不影响，这样就可以通过实现一根总线上数据挂接多个DS18B20温度控制传感器的目的。

3 轮胎温度报警器程序框图

4 结语

这次设计让我知道了单片机的原理与应用，它可以设计很多东西，尤其是在控制领域，51单片机在许多领域都有应用比如在汽车领域航空航天领域等，这让我充分认识到知识应用到技术层面上的作用，在今后的学习中我更应该理论结合实践让知识真正地应用到自己所学的专业领域，继续在本专业的路上继续走下去并积极进取更高的知识领域。

温度报警器应用很广泛，不但是在轮胎上，更在很多领域都有所使用。本设计只是在轮胎上进行了一些思考，也适用于开长途的货车进行温度的检测。

参考文献：

[1]李华，魏光杏.基于AT89S52单片机的数字温度报警器实现[J].西安文理学院学报（自然科学版），2016，19（06）：30-34+38.

[2]吴坤，何英昊.基于DS18B20的简易温度报警器的设计[J].电子制作，2019（01）：83-84+61.

[3]柳文静.基于单片机的温度报警器[J].电子测试，2020（03）：5-7.

作者简介：王嘉雯（2000—），女，汉族，辽宁人，本科，研究方向：自动化;马羿杨（1999—），汉族，四川人，本科，研究方向：自动化;刘鑫（1998—），男，汉族，四川人，本科，研究方向：自动化;龚浩然（2000—），男，汉族，甘肃人，本科，研究方向：自动化;何依婷（2000—），女，汉族，四川人，本科，研究方向：自动化;刘浩（1999—），男，汉族，四川人，本科，研究方向：自动化;王昊（2000—），男，汉族，甘肃人，本科，研究方向：自动化。

指导老师：李自成。