33-基于51单片机K型热电偶温度检测报警系统程序代码原理图PCB元件清单

该系统使用51单片机和MAX6675模块来测量并显示K型热电偶的温度,具备报警功能和数据上传至手机APP的能力。用户可通过按键设置报警阈值,温度读数在LCD1602屏幕上显示,并在超过设定值时触发蜂鸣器。程序包含详细中文注释,资料包括程序、原理图、PCB设计和元件清单。

功能介绍:采用51单片机作为主控CPU,采用MAX6675的K型热电偶采集温度,通过按键设置报警值,并且将测量温度和报警值显示到LCD1602屏幕上面,当温度大于设置值,蜂鸣器产生报警,并且数据可以通过HC-05模块上传手机APP,MAX6675 进行热电偶冷端补偿和数字化 K 型热电偶信号。输出 12 位分辨率、 SPI 兼容、只读的数据。转换器的精度为 0.25℃,最高可读+1024℃,全部资料都经过实物验证,程序有中文注释,新手容易看懂,资料分享下载链接:设计资料合集

33-基于51单片机K型热电偶温度检测报警系统(程序+原理图+PCB+元件清单全套资料)

 下面是部分程序展示,有中文注释,新手容易看懂:

unsigned int MAX6675_ReadReg(void)
{ 
	unsigned char i;   
	unsigned int dat;
	 
	i   = 0;   
	dat = 0;   
	
	CS  = 0; 
	SCK = 0;     
	
	for(i=0; i<16; i++)		//get D15-D0 from 6675  
	{      
		SCK = 1;     
		dat = dat<<1;    
		if( SO==1 )   
			dat = dat|0x01;   
		SCK = 0;    
	} 
	CS = 1;   
	  
	return dat;   
}  
/*
* 功  能:延时,若干毫秒
* 参  数:毫秒数
* 返回值:无
*/
void DelayMs(unsigned int i)	//一个延时函数,这个函数在11.0592M晶振下的延时时间大概为1ms
{
	unsigned int j,k;

	for(j=i; j>0; j--)
		for(k=114; k>0; k--);
}

void Uart_Init(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率
	TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式
	TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
	TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1
	TI=1;
	ES = 1;
	EA = 1;
}
void main(void)
{
	unsigned char cnt = 11;
	unsigned int t;
	uchar xdata n;
	int buf=25;
   lcdinit();
   writecom(0x40);
	beep=1;
	 for(n=0;n<64;n++)
   {
      writedata(rom[n]);
   }
	 	Uart_Init();
	while(1)
	{
		t=MAX6675_ReadReg();

  		Flag_connect=t&0x04;		 	//读出数据的D2位是热电偶掉线标志位,该位为1表示掉线,该位为0表示连接
  		Flag_connect=Flag_connect>>2; 	//MAX6675是否在线

		t = t<<1;					   	//读出来的数据的D3~D14是温度值
		t = t>>4;
		MAX6675_Temp = t/4;				//测得的温度单位是0.25,所以要乘以0.25(即除以4)才能得到以度为单位的温度值
		if(k1==0)                 //设置值+
		{
		buf++;if(buf>999) buf=999;
		}
		if(k2==0)                 //设置值-
		{
		buf--;if(buf<1) buf=1;
		}

		writecom(0x80);
		 writedata('T');
		 writedata('M');
		 writedata('P');
		 writedata('=');
  
	  writedata(table[MAX6675_Temp%1000/100]);//显示数值 百 十 个
	  writedata(table[MAX6675_Temp%100/10]);
	  writedata(table[MAX6675_Temp%10]);
	  writedata('C');

		 writecom(0xc0);
		writedata('S');
		 writedata('E');
		 writedata('T');
		 writedata('=');
		writedata(table[buf%1000/100]);//显示设置值
	  writedata(table[buf%100/10]);
	  writedata(table[buf%10]);	
		 writedata('C');
if(MAX6675_Temp>buf) beep=0;//大于预设值报警
else beep=1;

printf("TMP=%d C\r\n",MAX6675_Temp);	//蓝牙串口打印温度
DelayMs(200);
	}
}

 下面是PCB展示:

51单片机最小系统介绍
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机,具体芯片型号是 AT89C52。需注意STC89C51,STC89C52,AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。

最小系统组成:

51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源

最小系统用到的引脚

1、主电源引脚(2根)

VCC:电源输入,接+5V电源

GND:接地线

2、外接晶振引脚(2根)

XTAL1:片内振荡电路的输入端

XTAL2:片内振荡电路的输出端

3、控制引脚(4根)

RST/VPP:复位引脚,引脚上

复位电路
一般来说,在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。(不特指本电路,具体参数看仿真图)

在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍,即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时,需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。

也就是说在单片机上电启动的0.1S内,电容两端的电压从0-3.5V不断增加,这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少(串联电路各处电压之和为总电压),所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程,也就是高电平到低电平的过程。

单片机RST引脚是高电平有效,即复位;低电平无效,即单片机正常工作。所以在开机0.1S内,单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号,所以实现了自动复位。

在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

这是一篇关于MAX6675的K热电偶测温实验,见附件下载其源码和使用教程。热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题: 1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与工作端,两端温度差的函数; 2、热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关; 3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这时候的热电偶热电势仅是工作端温度的单值函数。 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。 根据热电偶测温原理,热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关,而且与冷端的温度有关,需要测量出冷端温度,从而才能准确地测量出真实的温度 可能感兴趣的项目设计:MAX6675+K热电偶测温实验,链接:https://www.cirmall.com/circuit/2537/detail?3 该设计通过SPI接口和USART将测得的温度数据发送到PC的串口助手,本文中使用到了以下模块: a)网购的一款MAX6675模块,包含K热电偶。 b)STM32 Nucleo F302R8开发板。 热电偶工作原理 两种不同成份的导体两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。 热电偶就是利用热点效应原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 MAX6675工作原理 MAX6675是MAXIM公司的K热电偶串行模数转换器,它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能。 MAX6675内部集成有冷端补偿电路;带有简单的3位串行SPI接口;可将温度信号转换成12位数字量,温度分辨率达0.25℃;内含热电偶断线检测电路。冷端补偿的温度范围-20℃~80℃,可以测量0℃~1023.75℃的温度。MAX6675为SO-8脚封装,工作电压为+5V直流电压,功耗为47.1mW,电流为50mA,适用于体积不大,不利散热的装置条件下使用,其引脚图如图2所示。其中SO为SPI串行输出端口引脚; CS为片选信号;SCK为串行时钟输入;T+、T-分别接热电偶的测量端和冷端。
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