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51单片机温度报警器C程序、proteus仿真、报告 支持按键设置上下限温度值、当实际温度不在上下限温度值之间时、蜂鸣器报警

最近玩了玩51单片机，做了个温度报警器，觉得还挺有意思，来和大家分享下整个过程，包括C程序代码、Proteus仿真以及一些小总结。

1. 功能需求

这个温度报警器要实现支持按键设置上下限温度值，当实际温度不在设定的上下限温度值之间时，蜂鸣器就开始报警。

2. C程序代码

#include <reg51.h> // 定义按键和蜂鸣器端口 sbit key1 = P1^0; sbit key2 = P1^1; sbit key3 = P1^2; sbit beep = P2^0; // 定义温度上下限变量 unsigned char low_temp = 20; unsigned char high_temp = 30; // 模拟获取温度的函数（实际应用中应连接温度传感器） unsigned char get_temp() { // 这里简单返回一个固定值模拟，实际要从传感器读取 return 25; } void delay(unsigned int time) { unsigned int i, j; for(i = 0; i < time; i++) for(j = 0; j < 1275; j++); } void main() { unsigned char temp; while(1) { // 检测按键1，按下则降低下限温度 if(key1 == 0) { delay(20); if(key1 == 0) { while(!key1); if(low_temp > 0) { low_temp--; } } } // 检测按键2，按下则升高上限温度 if(key2 == 0) { delay(20); if(key2 == 0) { while(!key2); if(high_temp < 100) { high_temp++; } } } // 检测按键3，按下则恢复默认上下限温度 if(key3 == 0) { delay(20); if(key3 == 0) { while(!key3); low_temp = 20; high_temp = 30; } } temp = get_temp(); // 判断温度是否在上下限之间 if(temp < low_temp || temp > high_temp) { beep = 1; } else { beep = 0; } } }

代码分析

• 端口定义：
• sbit key1 = P1^0;等语句定义了按键连接在P1端口的相应引脚，sbit beep = P2^0;定义蜂鸣器连接在P2.0引脚。这样方便后续对这些引脚进行操作。
• 变量定义：
• unsigned char lowtemp = 20;和unsigned char hightemp = 30;设定了温度上下限的初始值。这里使用unsigned char类型，因为温度值一般在0 - 255之间，用这个类型足够，还能节省内存。
• 模拟获取温度函数：
• unsigned char get_temp()这个函数在实际应用中应该是从温度传感器读取温度值。这里简单返回一个固定值25来模拟。要是真接传感器，比如DS18B20，就得按照它的通信协议来读取数据了。
• 按键检测部分：
• 以if(key1 == 0)为例，检测按键1是否按下。按下后先delay(20)进行消抖，防止按键抖动误触发。确认按下后，等待按键释放while(!key1);，然后对下限温度low_temp进行操作。同理，按键2和按键3分别处理上限温度和恢复默认温度。
• 温度判断与报警：
• 获取到温度值temp = gettemp();后，通过if(temp < lowtemp || temp > high_temp)判断温度是否超出范围，超出就打开蜂鸣器beep = 1;，否则关闭beep = 0;。

3. Proteus仿真

搭建电路

• 在Proteus中，首先放置一个51单片机元件，按照代码中的定义连接按键到P1.0 - P1.2引脚，蜂鸣器连接到P2.0引脚。
• 由于代码中是模拟获取温度，实际要是用传感器，就把对应的温度传感器元件放进来，比如DS18B20，按照其引脚功能连接好。这里为了简单，就先省略传感器部分。

运行仿真

• 加载编译好的.hex文件到单片机中。
• 点击运行按钮，就可以看到效果啦。按下按键1和按键2能分别调整上下限温度，当模拟的温度超出范围时，蜂鸣器就会响起。

4. 总结

通过这次实践，对51单片机的按键处理、端口操作以及简单的温度报警逻辑有了更深入的理解。从代码编写到Proteus仿真，一步步实现功能的过程很有成就感。当然，实际应用中还需要完善温度获取部分，比如连接真实的温度传感器并准确读取数据。希望这篇博文能给对51单片机感兴趣的小伙伴一些启发，大家一起交流学习呀。