智能型温度测量仪的设计毕业设计(论文)
智能温度巡测仪设计()Word
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日目录一、毕业设计(论文)开题报告二、毕业设计(论文)原文及外文资料翻译三、学生“毕业设计(论文)计划、进度、检察及落实表”四、学生教学实习实训记录xx大学xx学院毕业设计(论文)开题报告题目:智能温度巡测仪系专业学号:学生姓名:指导教师:(职称:)(职称:)xxxx年x月xx日英文原文Sensor development of new technologies Sensor can be a physical, chemical, biomass and other devices into electrical signals. Output signal has different forms, such as voltage, current, frequency, pulse, etc., to meet the information transmission, processing, recording, display and control requirements, is the automatic detection system and automatic control systems are indispensable components. If the computer compared to the brain, then the sensor is equivalent to features, the sensor can be correctly measured and converted into feelings of the corresponding output, the quality of the system play a decisive role. The higher degree of automation, the higher the system requirements on the sensor. In today's information age, the information industry, including information collection, transmission, processing of three parts, namely, sensor technology, communication technology, computer technology. Modern computer technology and communication technology as the rapid development of large scale integrated circuits, after already fully developed, not only on the sensor accuracy, reliability, response rate, the amount of information required to obtain higher and higher, the cost is cheap and also requested easy to use. Obviously because of the traditional sensor functions, features, size, cost has been difficult to meet the gradually be eliminated. Many developed countries are speeding up the world of the sensor research and development of new technologies, and have made tremendous breakthroughs. Today, the new sensor technology, mainly in the following areas:Find and use new phenomenonUsing physical phenomena, chemical reactions, biological effects as a sensor principle, the study found that effects of new phenomena and new sensor technology development is an important work is the basis for research and development of new sensors. Sharp developed using high-temperature superconductivity superconducting technology magnetic sensor, is a major breakthrough in sensor technology, its high sensitivity, second only to superconducting quantum interference device. Its manufacturing process than the superconducting quantum interference devices simple. For magnetic imaging, wide popularization.Use of antibody and antigen complex on the electrode surface, when met, will cause changes in electrode potential, take advantage of this phenomenon can be the immune system of the sensor. Made with this antibody immune sensor can have such an in vivo antigen tests. As with hepatitis C virus antibodies can checkwhether a person is suffering from hepatitis, play fast, accurate effect.University of California, had developed a type of sensor.The use of new materialsSensor technology, sensor material is an important foundation, because materials of scientific progress, people can create new types of sensors. For example, polymer films made with a temperature sensor; optical fiber can be made of pressure, flow, temperature, displacement and other sensors; pressure sensor made of ceramic. Polymers with the surrounding environment to the relative humidity in proportion to the size of the adsorption and release of water molecules. Polymer dielectric constant is small, water molecules can increase the polymer's dielectric constant. Will be made of polymer dielectric capacitor, capacitance measured changes in relative humidity can be obtained. This principle is made use of plasma polymerization, polystyrene film temperature sensor, which has the following characteristics:Wide range of measuring humidity;Wide temperature range, up to -400 ℃ ~ +1500 ℃;Fast response, less than 1S;Small size, can be used to test wet small space;Temperature coefficient.Ceramic capacitive pressure sensor is a non-intermediary fluid pressure sensor dry. Advanced ceramic technology, thick film technology, its technical performance is stable, the annual drift of less than 0.1% FS, drift less than ± 0.15% / 10K, strong anti-overload, range up to several hundred times. Measurement range from 0 to 60mpa. E + H Company of Germany and the United States Kavlio products leader.Application of optical fiber sensor material is a major breakthrough, the first for the optical communication technology. Found in optical communication using the temperature, pressure, electric field, magnetic field and other environmental conditions change, causing fiber-optic transmission of light intensity, phase, frequency, polarization and other changes, the measurement light quantity changes, we can know the cause of these changes in light quantity temperature, pressure, electric field, magnetic field and other physical size, use of these principles can be developed optical fiber sensors. Compared with traditional sensors optical fiber sensor has many characteristics: high sensitivity, simple structure, small size, corrosion resistance, good electrical insulation, optical flexible, easy to implement remote sensing and so on. Japan is in advanced fiber-optic sensors. If Idec Izumi Corporation and Sunx company. Optical Fiber and integrated optical technology receptors combine to accelerate the development of fiber optic sensor technology. Integrated optical devices will replace the existing passive opticalcomponents and optical devices, so that a high-bandwidth fiber-optic sensors, signal processing and low voltage, high reliability and low cost.Micro-machining technologySemiconductor technology in the processing methods of oxidation, photolithography, diffusion, deposition, surface electronic process, the wizard of corrosion and deposition, sputtering and thin film, which have already been brought to the sensor manufacturing. And so many new sensors, such as the use of semiconductor technology to produce silicon micro-sensors, using membrane technology to produce fast response gas and humidity sensor using sputtered thin film pressure sensor technology system.Yokogawa Corporation of Japan using the Wizard of corrosion technology for high-precision three-dimensional processing, all made of silicon resonant pressure sensor. Core part of the silicon diaphragm by the pressure sensitive silicon diaphragm and above the production of two resonant beam forming, the two resonant beam frequency difference corresponding to different pressures, with the frequency method of measuring the pressure difference, temperature and other factors to eliminate the errors caused . When the ambient temperature changes, the two resonant frequency and amplitude of the same beam, the frequency difference between the two, its the same variation can cancel each other out. The most accurate measurement of up to 0.01% FS.U.S. Silicon Microstructure Inc. (SMI) has developed a series of low-cost, linearity of 0.1% to 0.65% within the silicon micro pressure sensor, the minimum full scale for the 0.15psi (1KPa), the silicon-material, has a unique three-dimensional structure, light micro machining, and multiple Wheatstone bridge made of etched silicon diaphragm on, when the top silicon wafer by the force, its deformation, resistor bridge piezoresistive effect of the loss of balance, output signal proportional to pressure. like this silicon micro-sensor is the development of today's cutting-edge sensor technology, its basic feature is the volume of sensitive components micrometers, dozens of traditional sensors, a few per cent. In industrial control, aerospace, bio-medicine have an important role, such as aircraft weight, reduce aircraft utilization and reduce energy. Another feature is sensitive to small to be measured, blood pressure sensors can be made.China National Aviation Corporation, Beijing Institute of Measurement and Control Technology, developed CYJ series splash Xie film pressure sensor is processed by ion sputtering of metal strain gauges, it overcomes the non-metallic strain gauge less susceptible to temperature effects, high stability , suitable for all occasions, wide range of measured media, but also overcomes the accuracy pasted brought low, a large hysteresis, creep and other shortcomings, with high accuracy, high reliability, small size and is widely used in aviation , petroleum,chemical, medical and other fields.Integrated sensorThe advantages of integrated sensors is the traditional sensors can not be achieved, it is not just a simple sensor, it will assist in the circuit components and sensor integrated on a chip at the same time, so has the calibration, compensation, self-diagnosis and network communication function, it can reduce costs, increase production, the United States LUCAS, NOVASENSOR developed this blood pressure sensors, each capable of producing 10,000 a week.Intelligent sensorsIntelligent sensor is a sensor with a microprocessor, micro-computers and sensors combined results, which both detect, determine and information processing capabilities, and many of the characteristics compared to conventional sensors: With judgments and information processing functions, measurement values can be modified, error compensation, thereby improving measurement accuracy;Can achieve multi-sensor multi-parameter measurement;A self-diagnosis and self-calibration function, improve reliability;Measurement data to access, easy to use;A data communication interface to communicate directly with the micro-computer.The sensors, signal conditioning circuitry, microcontroller integrated chip to form a very large scale integrated advanced smart sensors. U.S. HONY WELL Corporation ST-3000 smart sensor chip size of only 3 × 4 × 2mm3, using semiconductor technology, chip made in the same CPU, EPROM, static pressure, differential pressure, temperature sensitive components of three.Intelligent sensor research and development, leading the United States. NASA spacecraft, said that in the development of smart sensor for the sensor (Smart Sensor), the sensor in the spacecraft is very important. Our research and development in this area is still lagging behind, mainly because of China's semiconductor integrated circuit technology is limited.Rapid development of sensors, in particular the human 80s enter the information from the highly industrialized era, sensor technology to the newer and higher technology. United States, Japan and other developed countries, sensor technology, the fastest growing, our foundation is weak because the sensor technology and the greater the gap between developed countries. Therefore, we should increase the sensor technology research and development investment, so that our sensor technology reduce the gap with foreign countries and the promotion of industrial instrumentation and process automation technology.中文翻译传感器新技术的发展传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。
基于单片机的智能温度测量仪毕业论文
吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计目录摘要......................................................................... J... ABSTRACT. ......................................................................................................................H..第一章总体设计思想 (2)1.1整体思路 (2)1.2系统结构框图及工作原理 (2)第二章能化温度测量仪硬件设计 (3)2.1传感器检测,数据采集模块 (3)2.2.1 TCK热电偶温度传感器的简介 (3)2.2放大模块 (4)2.3单片机控制模块 (5)2.3.1AT89C51 的简介 (5)2.3.2单片机连线图 (7)2.4 A/D 转换模块 (7)2.5数码管显示模块 (9)2.6 报警显示电路 (9)第三章智能化温度测量仪软件模块分析 (11)3.1 软件模块分析 (11)3.3.1 温度采集模块流程 (11)3.3.2报警显示电路 (11)3.3.3 数码管显示电路 (12)第四章调试与结果分析 (13)4.1调试仪器及方法 (13)4.2测试数据 (13)4.3软、硬件调试与故障原因分析 (13)总结 (14)结束语 (15)参考文献 (16)附录一 (I)附录二..................................... n吉林建筑工程学院城建学院电气信息工程系课程设计(论文)第一章总体设计思想1.1整体思路将集成温度传感器TCK(0 C时为0.2732mA)因温度变化,导致电流变化(0.001mA/C),经运放转换为电压变化输入ADC0831输入电压Vin (0〜5V之间)经过A/D转换之后,其值由AT89C5处理,最后将其显示在两个七段数码管上。
毕业设计论文-智能温度巡测仪
图2.1系统逻辑框图
先通过键盘进行线路设置
2.
2.
集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点, 得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K, 温度0℃时输出为0, 温度25℃时输出2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。
编号
xx大学xx学院
毕业设计(论文)
题目: 智能温度巡测仪
系专业
学号:
学生姓名:
指导教师:(职称:)
(职称:)
xxxx年x月xx日
xx大学xx学院本科毕业设计(论文)
诚信承诺书
本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)《智能温度巡测仪》是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用、表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
图2.5数模转换器AD7715
SCLK:
2.
AT89C52采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。片内的Flash存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失存储器编程器来编程。它是一种功能强,灵活性高且价格合理的单片机,可方便地应用在各种控制领域。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中, ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此我选择AT89C52。
智能温度测试仪的设计毕业设计
山东职业学院毕业论文题目:智能型温度测量仪的设计系别:专业:班级:学生姓名:指导教师:完成日期:目录1 绪论 (1)2 LabVIEW与虚拟仪器简介 (2)2.1 LabVIEW的概念 (2)2.2 LabVIEW的组成及功能 (2)2.3 LabVIEW的应用现状 (3)3 温度监测系统虚拟仪表的总体设计 (4)3.1 虚拟仪表实现的功能 (4)3.2 虚拟仪表设计的原则 (4)3.3 虚拟仪表的总体设计方案 (5)4 下位机信号采集的硬件设计 (5)4.1 下位机的硬件组成 (5)4.2 单片机的基础知识 (6)4.2.1 单片机能够运行起来的最小系统 (7)4.2.2 定时器 (8)4.2.3 串口读写 (10)4.2.4 IE中断允许控制寄存器 (11)4.3 硬件输入电路 (11)4.3.1 独立式按键 (11)3.3.2 温度传感器采集 (12)4.4 电平转换电路 (12)5 温度监测系统虚拟仪表的软件设计 (13)5.1 温度监测系统寻仪表软件总体设计 (13)5.2 LabVIEW串口通信模块的设计 (14)5.2.1 LabVIEW平台上VISA常用模块简介 (14)5.2.2 LabVIEW中的VISA节点函数 (15)5.2.3 用VISA模块设计串口通讯 (16)5.3 越限报警模块设计 (18)5.4 显示模块的设计 (19)5.5 数据保存模块 (19)5.5.1 LabVIEW里的数据存储文件形式 (20)5.5.2 基本文件I/O功能函数 (20)5.5.3 数据保存模块的设计 (23)5.6 系统调试结果 (24)6 总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A:程序代码 (28)附录B:硬件电路图 (33)附录C:程序框图 (34)1绪论温度是工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数,物体的许多物理现象和化学性质都是和温度相关的,许多生产过程都是在一定的温度范围才能进行,需要测量温度和控制温度的场合极其的广泛。
《智能测温仪》毕业设计论文
《智能测温仪》毕业设计论文智能测温仪是一种结合了智能技术和温度测量技术的设备,广泛应用于医疗、工业、家居等领域。
本文旨在通过设计和制作一个智能测温仪的原型,实现对人体体温的快速、准确测量,并具备数据记录和分析的功能。
本文将从以下几个方面进行论述。
首先,本文将对智能测温仪的设计目的和功能进行阐述。
智能测温仪的设计目的是为了提供一种可靠、安全、精准测量人体体温的设备。
在功能方面,智能测温仪具备自动识别人体的能力,并可以通过非接触式测温方式快速测量体温。
同时,智能测温仪还具备数据记录和分析的功能,可以将测得的体温数据存储并分析,为用户提供更多的参考信息。
其次,本文将对智能测温仪的硬件设计进行详细介绍。
智能测温仪的硬件主要包括传感器、微控制器、显示屏和按键等组成部分。
传感器主要用于感知周围的温度,通过与微控制器进行通信实现测温功能。
微控制器负责数据的处理和控制整个设备的运行。
显示屏用于显示测量结果和其他信息,按键则用于设备的操作控制。
然后,本文将对智能测温仪的软件设计进行详细阐述。
智能测温仪的软件主要包括测温算法、数据存储和分析算法以及用户界面设计。
测温算法是实现测量精准度的关键,需要考虑传感器的误差和其他因素对测量结果的影响。
数据存储和分析算法主要用于将测得的体温数据存储在设备中,并提供数据分析的功能,以便用户可以更好地了解自己的身体状况。
用户界面设计则需要符合人机工程学原理,使用户能够方便地操作设备。
最后,本文将对智能测温仪的实际应用进行讨论。
智能测温仪可以广泛应用于医疗、工业、家居等领域,为用户提供方便、快速、准确的体温测量服务。
在医疗领域,智能测温仪可以用于门诊、急诊等场所的体温监测;在工业领域,智能测温仪可以用于生产线体温监测,以确保员工健康和生产质量;在家居领域,智能测温仪可以用于家庭成员的日常体温监测,及时发现和预防疾病。
综上所述,智能测温仪是一种集成了智能技术和温度测量技术的设备,在多个领域具备广泛应用前景。
温度测控仪设计-毕业设计
温度测控仪设计学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说,该设计是切实可行的。
关键词:温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高,自动化水平与范围也不断扩大,因而对温度检测技术的要求也愈来愈高,现在工业上通用的温度检测范围为200 ~3000℃,而今后要求能测量超高温度与超低温度。
智能温度巡检仪毕业设计论文
毕业设计 [论文]题目:智能型温度巡检仪(软件部分)河南城建学院本科毕业设计(论文) 摘要摘要在实际生产和生活等各个领域中,温度是环境因素不可或缺的一部分,对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。
随着国民经济的发展,人们需要对各种加热炉,热处理炉,生化温室中温度进行监测。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本文是基于智能温度巡检仪的硬件部分所做的软件程序,它与硬件部分相结合实现温度的实时测量与控制。
硬件部分是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机STC89C52进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集,再通过单片机把采集到的信号送到LCD1602中进行显示,通过按键调节温度上、下限。
软件部分在此主要对硬件电路各部分功能的程序进行模块化,并对电阻——温度进行标度变换,对采集的温度数据滤波,实现温度的实时测量与控制。
关键词:单片机STC89C52,温度传感器PT100,模数转换器ADC0809,液晶显示器1602IAbstractTemperature is an essential of environmental factors in our actual production,living and many other fields. It’s particularly important to control and detect the temperature promptly and exactly. With the development of the national economy, people need to all in the furnace, heat treatment furnace, chemical and biological monitoring of the temperature of the greenhouse and control. Single-chip computer to control not only has control of their convenience, simplicity and flexibility advantages, but also substantial increase in temperature was charged with technical indicators, which can greatly improve the quality and quantity of products.This is the software program based on the hardware part of the smart temperature data logging devices, with the hardware part of the combination of real-time temperature measurement and control. The hardware part is based on the platinum resistance PT100 temperature sensor, the method of constant current temperature, by microcontroller STC89C52 control, amplifier, A/D converter temperature signal acquisition, collected by the microcontroller signal sent to the LCD1602 to be displayed on the button to adjust the temperature, the lower limit. The software part modular, the program for some of the features of the hardware circuit and the resistance - temperature scale conversion of the collected temperature data filtering, real-time temperature measurement and control.Key words: STC89C52, temperature sensorPT100, Analog ADC0809, LCD 1602目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)1 概述 (2)1.1 温度检测仪表的现状 (2)1.2 课题的提出 (3)1.3 本文的主要研究内容 (4)2 系统的总体设计 (5)2.1 系统的总体设计思想 (5)2.2 方案论证与选择 (5)2.2.1 温度采样和测试部分 (5)2.2.2 显示器 (6)2.2.3 键盘 (7)2.3 系统设计的技术关键 (7)3 系统的硬件设计 (8)3.1 系统的整体结构 (8)3.2 温度巡检仪的主要硬件 (8)3.2.1 温度传感器PT100 (8)3.2.2 A/D转换器ADC0809 (9)3.2.3 STC89C52 (12)3.2.4 LCD1602 (15)4 计算与软件实现 (19)4.1 温度采集 (19)4.1.1 数据输入 (19)4.1.2 A/D采集信号 (20)4.2 数据处理 (23)4.2.1 电压—PT100阻值转换 (23)4.2.2 AD值—十进制数转换 (24)4.2.3 通过插值算法校正PT100的非线性度 (24)4.2.4 去极值平均滤波法 (25)4.3 温度显示 (27)4.4 报警控制 (29)4.4.1 温度上、下限设定 (29)4.4.2 越限报警 (33)4.5 小结 (34)5 电路仿真的设计与分析 (35)5.1 Proteus仿真软件介绍 (35)5.2 电路仿真设计 (35)5.3 仿真分析 (37)6 总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录A: (41)附录B: (42)附录C: (1)前言在工业生产过程中,温度检测和控制都直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。
智能仪器智能温度测试仪的设计
智能仪器智能温度测试仪的设计哎呀,说到智能温度测试仪,这可真是个有趣又实用的玩意儿!前几天我家的空调好像出了点小毛病,制冷效果不太好。
我就琢磨着,要是有个能精准测量室内温度的仪器,就能知道是不是温度的问题了。
这让我一下子就想到了智能温度测试仪。
咱先来说说这智能温度测试仪到底是啥。
其实啊,它就像是一个小小的温度侦探,能随时随地告诉我们周围环境的温度变化。
想象一下,在一个大冬天,你从外面冷飕飕地回到家里,特别想知道屋里到底暖不暖和,这时候智能温度测试仪就能派上用场啦。
要设计一个好用的智能温度测试仪,可不是一件简单的事儿。
首先得选对传感器,这就好比是给测试仪装上了一双敏锐的眼睛。
传感器得能准确地感知温度的细微变化,不能有一点马虎。
比如说,常用的热电偶传感器,它能在很宽的温度范围内工作,从零下几十度到上千度都没问题。
但要是测量一般的室温,可能热敏电阻传感器就更合适,因为它对小范围的温度变化更敏感。
然后就是数据处理的部分啦。
收集到的温度数据得经过一番“整理”才能清晰地显示给我们看。
这就像是把一堆乱麻的线给理顺了,让人一目了然。
比如说,通过一些算法把波动的温度数据变得平滑,这样我们看到的温度变化就不会那么跳来跳去,心里也踏实多了。
还有啊,显示界面也很重要。
不能设计得太复杂,让人看了一头雾水。
得简单明了,一眼就能知道现在的温度是多少。
可以用数字显示,也可以用图表的形式,让人更直观地感受温度的变化趋势。
另外,智能温度测试仪还得能和其他设备连接,比如说手机或者电脑。
这样我们就算不在测试仪旁边,也能随时随地了解温度情况。
就像我那天不在家,心里还惦记着家里的温度,要是有能远程查看的功能,那可就太方便啦。
在设计的时候,还得考虑它的便携性。
不能太大太重,不然带着它到处测量可就麻烦了。
要小巧轻便,能轻松地装在口袋里或者包包里。
再说说它的外壳吧。
外壳不仅要好看,还得耐用。
不能轻轻一摔就坏了,得经得起日常的磕磕碰碰。
而且,最好是防水的,万一不小心掉水里了,也不至于马上就报废。
体温监测器设计毕业论文(设计)
体温监测器设计毕业论文(设计)引言体温监测器是一种用于测量人体体温的设备,近年来受到了越来越多的关注。
特别是在当前全球爆发的疫情背景下,准确监测体温对于控制疫情传播至关重要。
本文旨在设计一种体温监测器,具有高精度、便捷操作和实时监测等特点。
设计目标本设计的体温监测器旨在实现以下目标:1. 高精度:准确测量体温,并具有较小的误差范围。
2. 便捷操作:设计简单易用的界面,方便用户进行体温测量。
3. 实时监测:实时显示体温数据,并提供警报功能。
设计思路为了满足上述目标,本文采用以下设计思路:1. 温度传感器:选择高精度的温度传感器,能够实时获取体温数据。
2. 数据处理:使用微控制器进行数据处理和分析,确保测量结果准确无误。
3. 显示界面:设计液晶显示屏,以直观方式展示体温数据和测量结果。
4. 警报功能:当体温超过设定的预警值时,触发警报系统发出提醒。
设计实施本设计的实施步骤如下:1. 配置硬件:选择合适的温度传感器和微控制器,并进行连接。
2. 编程开发:编写适当的程序代码,使得温度传感器能够与微控制器进行通信和数据处理。
3. 界面设计:设计用户友好的界面,包括液晶显示屏和操作按钮。
4. 警报系统:设置预警温度值,并编写程序以触发警报系统。
5. 测试和优化:对体温监测器进行测试,根据测试结果进行必要的优化和改进。
结论该体温监测器设计具有高精度、便捷操作和实时监测的特点,能够准确测量并显示体温数据。
本设计的实施步骤包括硬件配置、编程开发、界面设计、警报系统和测试优化。
通过设计和实施这一体温监测器,可以有效帮助人们进行体温监测,提高疫情防控效果。
注:本文所述设计仅供参考,具体实施时需结合实际情况进行详细设计和调整。
(完整版)基于单片机的智能温控仪毕业设计论文
(完整版)基于单片机的智能温控仪毕业设计论文优秀论文审核通过未经允许切勿外传基于设计AT89C52的智能温控仪基于AT89C52的智能温控仪设计一、设计任务及要求1.设计题目:基于AT89C52的智能温控仪设计2.设计要求:(1)采用Pt1000温度传感器,测温范围0--100℃;(2)系统可设定温度值;(3)设定温度值与测量温度值可实时显示;(4)控温精度:±0.5℃。
3.设计任务(1)拟定电路。
(2)编制软件流程图及给出系统软件主要部分的源程序二、设计背景简介温度是科学技术中最基本的物理量之一,物理化学生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中,像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内温度往往是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。
本文介绍采用测温范围宽、精度高的铂热电阻进行温度系统的测量和控制。
温度控制系统具有非线性、时滞以及不确定性。
单纯依靠传统的控制方式或现代控制方式都很难以达到高质量的控制效果。
而智能控制中的模糊控制通过从专家们积累的经验中总结的控制规则,对温度进行控制,可以有效地解决温度控制系统的非线性、时滞以及不确定性。
本节采用模糊控制对温度进行控制。
三、系统总体框图框图说明:本系统共用到两片AT89C52单片机,即单片机A和单片机B,其中A机用于现场温度采集和显示,B机用于控制。
A、B机通过max232硬件连接串口实现全双工通信。
A机采用中断方式将采集的温度值不停的发往B机,B机采用查询方式实时接受A机发送的温度数据并将处理后的数据送往液晶显示。
B机通过按键输入温度设定值,并可将设定温度值通过按键选择发送模式发送到B机,经A机简单处理送数码管显示。
A机将接收到的温度值与当前温度值比较,将比较值作为控制加热丝和风扇图1 系统总体框图以及PWM占空比的依据,A机通过两个四位一体的数码管现场显示当前温度和设定温度,因此可以在现场可以动态观察到当前温度变化和当前温度与设定温度之间的差值的大小。
智能体温计设计论文
. -电子产品设计题目智能体温计电子产品设计——智能体温计摘要智能体温计采用AT89S52作为核心器件实现对系统的自动控制,采用双单片机串行处理结构。
外界温度经AD590集成温度传感器采集,温度变化转换为线性电压信号,再经由OP07构成高精度低温漂的放大电路处理后,作为ADC0809的模拟输入信号,由ADC0809完成A/D转换,得到8位的数字信号送入单片机1(AT89S52)。
单片机1将采集到温度值在LED数码管上显示出来,也通过串口通信将温度信号传到单片2(AT89S52)。
此外温度预制,报警电路模块功能也由单片机1完成。
单片机2完成温度值的语音播放功能。
通过系统的设计与实现说明本设计方案切实可以,能够完成题目所要求的基本功能部分,并留有相应的接口,为完成扩展功能打下基础。
关键字:单片机AD590 ADC0809 ISD2560Electronic product design——Electronic thermometerAbstractIntelligent temperature meter adopts AT89S52 as the core device to realize the automatic control of the system, using the serial processing structure. Outside temperature by integrated temperature sensor AD590 acquisition, temperature conversion into the linear voltage signal, and then through the OP07 constitute high precision and low temperature drift of amplification circuits, as ADC0809 analog input signal, by the ADC0809 plete a / D conversion and get 8 bit digital signal into the microcontroller 1 (AT89S52). SCM 1 will be collected to the temperature value in the LED digital tube display, but also through the serial munication to the temperature signal to the monolithic 2 (AT89S52). In addition to the temperature, the alarm circuit module function is pleted by the MCU 1. SCM 2 to plete the temperature value of the voice player. Through the design and implementation of the system, this design can be realized, can plete the basic functional requirements of the title, and leave the corresponding interface, for the pletion of the extension function to lay the foundation.Key word: single chip microputer ADC0809 ISD2560 AD590目录摘要1第1章绪论11.1背景11.2设计目的1第2章原理分析22.1设计总原理22.1.1温度传感器的选择22.1.2A/D转换器的选择32.1.3语音提示模块32.2原理分析32.3系统电路原理图4第3章主要电路设计与参数计算53.1电源电路模块53.2温度检测、放大模块63.2.1换成DS18B20温度模块怎么改63.2.2AD590简介63.2.3图5温度检测、放大电路原理83.3A/D转换模块83.4温度设制、显示及报警电路模块93.5串行通信模块103.6语音播放模块113.6.1录音、放音简介113.6.2ISD2560简介113.6.3芯片工作原理133.6.4硬件电路设计143.6.5本方法的特点14第4章系统软件设计154.1系统程序流程图15第5章系统测试165.1硬件测试165.1.1单元模块的测试165.1.2系统整体测试175.1.3软件测试175.1.4硬件与软件的联机测试18第6章利用的程序:18第7章参考文献37图目录图1系统框图2图2系统电路原理图4图3电源电路图5图4 AD590温度检测、放大电路图6图5 AD590包装与等效电路图8图6 A/D转换电路图9图7温度设制、显示及报警电路图10图8串行通信电路图10图9录音、放音电路图11图10 ISD2560管脚图12图11单片机1程序主流程图图12单片机2程序主流程图15图13单片机2的T0中断程序流程图16第1章绪论1.1背景温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
智能温度测量仪论文(DOC)
现代仪器课程设计智能化温度仪器设计Design of Intellecturalized Temperature Instrument 所在学院:机械工程学院所在系所:测控技术与仪器系专业班级:测控学生姓名:学生学号:指导老师:江苏大学测控技术与仪器系2011-12-30智能化温度仪器设计Design of Intellecturalized Temperature Instrument任务指标:实时测量现场温度,测温范围-20℃~50℃,测量精度±0.5℃,仪器采用便携式结构,能显示测量温度,并有非线性补偿与滤波功能。
摘要:本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。
将铂电阻接入电桥测量现场温度,再经差动放大电路放大成0~5V的电压信号。
然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号,再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能,最后经LED显示器显示测量温度。
关键字:铂电阻,温度测量,实时显示。
Abstract: This course is designed with a PT100 platinum resistance temperature sensor outside. Access to bridge the platinum resistance temperature measurement site, and then zoom through the differential amplifier circuit into a voltage signal 0 ~ 5V. Then will be collected ADC0809 analog signals into digital signals and then digital signal into the AT89C52 microcontroller programmed to non-linear compensation and filtering, and finally through the LED display shows the temperature measurement.Keywords: platinum resistance, temperature measurement, real-time display.目录目录 (3)引言 (4)一、总体设计方案 (5)1.1设计方案论证 (5)1.2方案的总体设计框图 (5)二、元件选择与说明 (6)2.1温度传感器 (6)2.2 ADC0809模数转换器 (6)2.3 AT89C52单片机 (7)2.4 运算放大器 (9)2.5 LED数码显示管 (9)2.6 7805稳压管 (10)三.单元电路设计 (11)3.1电源电路 (11)3.2 晶振电路 (11)3.3 上电复位电路 (11)3.4前端信号测量电路 (12)四.总体电路及相关说明 (13)五.软件设计 (14)5.1系统软件设计说明 (14)5.2程序流程及清单 (14)五.课程设计心得体会 (18)六.参考文献 (18)引言随着科技的发展和“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。
智能仪器智能温度测试仪的设计
智能仪器智能温度测试仪的设计智能仪器智能温度测试仪的设计1.引言1.1 目的本文档旨在介绍智能仪器智能温度测试仪的设计。
该仪器采用智能化技术,能够准确测量温度并进行数据分析和记录,以满足各种温度测试需求。
1.2 背景随着科技的发展,温度测试在工业、医疗、农业等领域中的重要性越来越被重视。
传统的温度测试仪器存在准确性、操作复杂等问题。
为了解决这些问题,本设计旨在开发一款智能化的温度测试仪器。
2.系统设计2.1 系统概述智能温度测试仪由硬件模块和软件模块组成。
硬件模块包括传感器、数据采集模块、数据分析处理模块和显示屏等部分;软件模块包括数据管理系统、用户界面和远程控制等部分。
2.2 硬件设计①传感器本设计采用高精度温度传感器,能够实时测量温度,并输出数字信号给数据采集模块。
②数据采集模块数据采集模块负责采集传感器输出的温度数据,并进行模数转换。
采集的数据将通过总线传输给数据处理模块。
③数据处理模块数据处理模块对采集到的温度数据进行处理和分析,并将结果保存到内部存储器中,以备后续查询和分析。
④显示屏显示屏用于展示实时温度、历史数据以及系统状态等信息,并提供用户操作界面。
2.3 软件设计①数据管理系统数据管理系统用于存储、查询和管理温度测试仪采集到的数据。
它提供了数据导入、导出、删除、备份等功能。
②用户界面用户界面提供给用户进行温度测试的操作界面和数据展示界面。
用户可以通过界面设定温度范围、采样频率等参数。
③远程控制远程控制功能使用户可以通过远程连接的方式,对温度测试仪进行远程控制和数据查询。
3.性能要求3.1 测量精度温度测试仪的测量精度要达到±0.1℃以内,以满足不同行业对温度测试的精度要求。
3.2 响应时间温度测试仪的响应时间应小于1秒,以便快速响应用户的操作并实现实时数据显示。
3.3 数据存储容量温度测试仪的数据存储容量应达到最少1000条数据,以满足长时间的数据记录需求。
4.法律名词及注释●智能温度测试仪: 一种具备智能化功能的温度测试设备,能够准确测量温度并进行数据分析和记录。
数字温度计设计毕业设计(两篇)2024
数字温度计设计毕业设计(二)引言概述数字温度计是一种用于测量温度的电子设备,它通过传感器将温度转换为数字信号,然后显示在数字屏幕上。
本文将针对数字温度计的设计进行详细讨论,包括硬件设计和软件设计两个主要方面。
硬件设计部分将包括传感器选择、信号调理电路设计和数字显示设计;软件设计部分将包括嵌入式程序设计和用户界面设计。
通过本文的详细介绍,读者将能够了解到数字温度计的设计原理、设计流程和关键技术。
正文内容1. 传感器选择1.1 温度传感器类型1.2 温度传感器比较与选择1.3 温度传感器参数测试与校准2. 信号调理电路设计2.1 信号条件2.2 放大和滤波电路设计2.3 ADC(模数转换器)选型和使用3. 数字显示设计3.1 显示芯片选型和使用3.2 显示屏尺寸和分辨率选择3.3 显示内容设计和显示方式选择4. 嵌入式程序设计4.1 控制器选型和使用4.2 温度数据采集与处理4.3 温度数据存储和传输5. 用户界面设计5.1 按键和控制部分设计5.2 显示界面设计与实现5.3 温度单位与切换设计正文详细阐述1. 传感器选择1.1 温度传感器类型在数字温度计的设计中,可以选择多种温度传感器,包括热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
本文将比较各种传感器的特点和适用范围,从而选择最合适的传感器。
1.2 温度传感器比较与选择通过比较热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器的精度、响应时间和成本等特点,结合设计需求和成本预算,选择最佳的温度传感器。
1.3 温度传感器参数测试与校准为了确保传感器的准确性,需要对其参数进行测试和校准。
本文将介绍传感器参数测试的方法和仪器,以及校准的步骤和标准。
2. 信号调理电路设计2.1 信号条件传感器输出的信号需要进行电平调整和滤波等处理,以便进一步处理和显示。
本文将介绍信号调理的基本原理和设计方法。
2.2 放大和滤波电路设计为了放大和滤波传感器输出的微弱信号,本文将介绍放大和滤波电路的设计原理和实现方法,包括运放、滤波器和滤波器的选型和参数设置。
智能温度测温仪设计.doc
摘要温度是自动控温和工业生产中的重要参数。
本设计对以往的温度测量设备进行了研究,发现大多采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整体性能的下降。
随着半导体技术的快速发展,特别是大规模集成电路技术的发展,智能化、集成化、数字化已成为测温器的发展趋势。
通常,智能化的仪器设备都有自动零点调整和仪表的校正,因此可减小测量误差.该设计采取模块化结构,主要由数码管显示系统、温度显示处理程序、键盘扫描及按键处理程序、超温报警处理程序组成。
本设计以AT89C51单片机为核心来设计温度测量系统和报警系统,温度信号由温度芯片DS18B20采集,并将其转换为数字信号的形式传送至单片机。
【关键词】温度传感器、智能化、报警系统、 DS18B20AbstractTemperature is an important parameter in automatic temperature control and industrial production.The design of the study on the temperature measuring equipment in the past, found mostly designing with simulation technology ,which inevitably encounter such as sensor circuit complexity and poor anti-interference ability; and any link handled improperly, will cause a degradation in performance.With the development of semiconductor technology,especially the development of the large scale integrated circuit technology, intelligent, integration digitalization has been the development trend of the temperature measuring ually, intelligent equipment has automatic zero adjust-ment and correction instrument, thus can reduce the measurement error.The design uses the modular structure,mainly made up by the digital tube display system, temperature display processing program, keyboard scanning and key processing procedure, over temperature alarm handler. AT89C51 was used as the core to the design of temperature measurement system and alarm system,the temperature signal by the temperature chip DS18B20 acquisition, and convert it to digital signal transfer form to the singlechip.【Keywords】Temperature sensor 、intelligent 、alarm system 、DS18B20目录一、绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 温度传感器的研究现状 (1)1.3 温度传感器的发展趋势 (2)1.4 本课题的研究内容 (3)二、设计方案及元件介绍 (4)2.1 系统方案简介 (4)2.2 系统主要模块 (4)2.3 主要应用元器件及介绍 (5)2.3.1 AT89C51简介 (5)2.3.2 DS18B20简介 (6)2.4 LED1602显示电路设计 (7)2.4.1 LED显示器简介 (7)2.4.2 LED显示器的选择 (8)三、硬件电路设计 (9)3.1 系统框架 (9)3.2 传感器设计 (9)3.2.1 温度传感器概述 (9)3.2.2 温度采集电路设计 (10)3.3 报警电路 (11)3.4 键盘电路设计 (12)3.5 复位电路设计 (13)3.6 显示电路设计 (14)四、软件设计 (16)4.1 系统软件总体设计 (16)4.2 温度采集子程序设计 (18)4.3 显示程序设计 (20)五、系统仿真 (22)5.1 仿真软件PROTUES的简介 (22)5.2 仿真过程 (22)六、总结及展望 (24)6.1 总结 (24)6.2 展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 ................................................. 错误!未定义书签。
多功能智能化温度测量仪设计
多功能智能化温度测量仪设计摘要:结合温度测量仪的应用需求,本文采用80C51单片机设计了一种多功能智能化温度测量仪,可以通过LED显示器进行测量温度值的实时显示,并通过键盘输入预设温度,在测量温度超出预设范围时发出报警,具有响应快、使用方便等特点,可以更好的满足装置的使用需求。
关键词:多功能;温度测量仪;80C51;超温报警引言:在农业、工业等各个领域,温度测量仪都得到了应用。
而就目前来看,仅仅实现对温度的准确量测,已经无法满足各种生产需要。
引入单片机技术,可以实现对温度测量仪的多功能、智能化设计,在利用装置进行温度测量的同时,进行温度的实时显示和发出超温报警。
因此,还应加强对多功能智能化温度测量仪设计研究,以便使温度测量仪在更多的领域中发挥更大的作用。
1多功能智能化温度测量仪总体设计思路传统温度测量仪利用感温元件热电偶进行温度的检测,然后通过将温度信号转化为电信号进行温度测量结果输出。
在设计多功能智能化温度测量仪时,在借鉴传统温度测量仪设计理念的基础上,还要通过引入单片机实现温度信号的处理,然后通过显示芯片进行温度实时显示。
此外,为实现高温报警设计,需要设计键盘,输入正常温度范围,实现对所测温度的实时监控。
经过单片机的运算,一旦发现所测温度超出设定范围,就会利用蜂鸣器发出报警。
如图1所示,为温度测量仪原理图。
图1 温度测量仪原理图2多功能智能化温度测量仪的硬件设计2.1单片机选用在测量仪硬件设计中,还要做好单片机器件的选择。
单片机作为实现计算机系统集成的芯片,能够为各种应用的开发提供技术支持。
目前,常用单片机主要包含51系列和52系列。
温度作为连续变化的量,在微机控制系统中为模拟量,计算机需要的则是离散量,所以在信号控制中还要将模拟量变为数字量,以实现微机处理和运算。
与此同时,热偶输出电压较小,需要先经过放大,然后经过A/D,得到的数字信号需要利用单片机进行处理和显示。
考虑到这些需求,可以选用80C51单片机进行较大数据量的处理,有效降低系统功耗。
智能测温仪的设计与制作毕业设计
目录摘要 (3)引言 (5)1 控制方案选择 (6)1.1智能测温仪的功能 (6)1.2系统方案简介 (6)1.3系统控制方案: (6)2 智能测温仪的基本结构与工作原理 (6)2.1硬件结构 (6)2.2工作原理 (7)3 硬件电路设计 (7)3.1单片机最小系统的设计 (7)3.1.1 主要性能参数 (8)3.1.2 AT89C52管脚说明 (9)3.2数码管显示电路设计 (11)3.3 数据采集电路设计 (11)3.3.1 DS18B20的内部结构与外形 (12)3.3.2 技术性能描述 (12)3.3.3 DS18B20工作原理 (12)3.3.4 DS18B20温度传感器使用中注意事项 (13)3.4按键显示电路的设计 (14)3.4.1键盘电路 (14)3.5报警电路 (14)4 软件电路设计 (15)4.1系统软件介绍 (15)4.2温度程序 (15)4.2.1读出温度子程序 (15)4.2.2计算温度子程序 (16)4.2.3 显示程序 (17)4.3按键程序 (17)5 系统调试及性能分析 (19)结论 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)附件1:仿真电路图 (23)附件 2:元器件清单 (24)附件 3:PCB图 (25)附件 4:实物图 (26)智能测温仪的设计与制作信息工程学院应用电子专业杨义摘要:本设计以AT89S51单片机为核心来设计温度控制系统和报警系统。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
这个智能测温仪主要的功能是能测量当前环境的温度如果温度高于或低于设定值则蜂鸣器会报警;其他则是可以自己设定报警温度的上限和下限。
此设计采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、超温报警程序。
关键词:温度传感器 STC89C52 测量报警Intelligent thermometer design andproduction(Major of Applied Electronic Technology,Information and EngineeringCollege,Yangyi)Abstract:This design with AT89S51 as the core to design the temperature control system and alarm system. Temperature signal by the temperature chip DS18B20 acquisition, and digital signals by means of transfer to the single chip microcomputer. The intelligent thermometer main function is to measure the current environmental temperature if the temperature above or below the set value, buzzer will alarm; The other is can set up your alarm temperature upper limit and lower limit. This design USES a modular structure, main modules: digital tube display program, keyboard scanning and key processing program, temperature signal processing procedures, over temperature alarming program.Key words:The temperature sensor STC89C52 measurement alarm引言随着我国社会科技和经济的不断发展,对温度的测量与控制在现代工业、农业、生活中也是运用的越来越广泛。
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山东职业学院毕业论文题目:智能型温度测量仪的设计系别:电气工程系专业:应用电子班级:应用电子技术1131山东职业学院毕业设计(论文)任务书班级应电1131 学生姓名指导教师设计(论文)题目智能型温度测量仪的设计主要研究内容使学生熟悉智能仪器的设计步骤及方法,掌握智能型温度测量仪组成,各主要单元的作用及电路实现,独立完成该系统的技术方案设计,并掌握相关软件编写的技巧。
主要技术指标或研究目标1.通道:数量为8路实现8路温度信号的循环检测根据按键号实现某一路温度信号的检测2.测量:温度设定范围为0℃~90℃最小区分度为1℃标定温度≤ 1℃。
测试误差≤0.1%3显示器:十进制数字显示实际温度显示刷新时间1~10秒连续可调基本要求1、明确设计任务。
2、根据设计要求要求,确定设计步骤。
3、查阅有关文献资料。
4、确定方案,画出电路原理图。
5、编写相关程序并画出程序流程图。
6、方案设计,3000字左右。
主要参考资料及文献1.《智能化仪器原理及应用》曹建平主编西安电子科技大学出版社2.《MCS-51单片机原理及应用教程》刘迎春主编清华大学出版社3、《传感器原理及应用技术》刘笃仁主编西安电子科技大学出版社4、《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社5、《数字电子技术》杨志忠主编高等教育出版社摘要随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
本文采用单片机来实现对温度的控制。
它的主要组成部分有:AT89C51单片机、温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
关键词单片机温度传感器键盘和显示目录1绪论 (2)1.1电子技术的发展趋势 (2)2系统的总体设计 (2)2.1 设计背景 (2)2.2 电路的总体工作原理 (3)3系统的功能与硬件设计 (4)3.1 传感器采集电路 (4)3.2 A/D转换器转换电路 (5)3.3 单片机控制电路 (7)3.3.1单片机时钟电路 (8)3.3.2系统复位电路的设计 (9)3.4 LED数码管显示电路 (9)3.5 声光报警电路等 (10)4系统的软件设计与分析 (11)4.1系统软件设计说明 (11)4.1.1 软件的有关算法 (11)4.1.2 软件的流程图 (12)4.2 对ADC0809转换器引脚的控制 (13)4.2.1 ADC0809转换器的数字量输出及控制线 (13)4.2.2 ADC0809应用说明 (13)4.3 对数字信号转换成对应的十进制温度值 (14)4.4对LED数码管的数据显示 (14)4.5 对声光报警电路的控制 (15)5系统调试与分析 (16)5.1 硬件的静态调试 (16)5.2 硬件动态调试 (16)5.3 软件调试与分析 (17)5.4 综合调试 (17)6设计体会 (17)总结 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录一 (21)附录二 (21)附录三 (23)1绪论1.1电子技术的发展趋势电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
进入21世纪,人们面临的是以微电子技术(半导体和集成电路为代表)电子计算机和因特网为标志的信息社会。
高科技的广泛应用使社会生产力和经济获得了空前的发展。
现代子技术在国防、科学、工业、医学、通讯(信息处理、传输和交流)及文化生活等各个领域中都起着巨大的作用。
现在的世界,电子技术无处不在:收音机、彩电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、航天飞机、宇宙探测仪,可以说,人们现在生活在电子世界中,一天也离不开它。
电子管时代(1905~1948)。
四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。
五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。
集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。
晶体管时代(1948~1959)。
1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱研制成第一个点接触型晶体管,揭开了晶体管的发展序幕。
集成电路阶段(1960~至今)。
自1958年第一块集成元件问世以来,集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶,集成度平均每2年提高近3倍。
随着集成度的提高,器件尺寸不断减小。
而本实验所研究的温度测量仪,由于其可靠性高、便携性好、功能齐全、功耗低、适用场合广泛、测温精度高等特点,广泛应用于温度差测量领域。
2系统的总体设计2.1 设计背景温度测量广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度计来采集温度,通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。
对工业生产可靠进行造成影响,甚至操作人员的安全。
为了避免这些缺点,需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。
本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制,以其测量精度高,操作简单。
可运行性强,价格低廉等优点,特别适用于生活,医疗,工业生产等方面的温度测量及控制。
本设计是一个数字温度测量系统,并能检测特定的温度。
2.2 电路的总体工作原理温度控制系统采用AT89C51八位机作为微处理单元进行控制。
采用4X4键盘把设定温度的最高值和最低值存入单片机的数据存储器,还可以通过键盘完成温度检测功能的转换。
温度传感器把采集的信号与单片机里的数据相比较来控制温度控制器。
系统框图如图2.1:图2.1 系统框图根据系统的设计要求,选择AD590作为本系统的温度传感器,选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20,省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51AT89C51温度控制报警电路显示电路温度传感器键盘设定转换器复位电路单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器为点阵字符LCD,1602液晶模块。
检测范围0摄氏度到90摄氏度。
本系统除了显示温度以外还可以设置一个温度值,对所测温度进行监控。
3系统的功能与硬件设计在整个的设计中,硬件应该说是实现预定功能的基石,只有硬件的准确无误,软件部分才能发挥出相应的作用,整个设计才算是完整的。
硬件主要由以下部分:传感器采集电路、A/D转换器转换电路,单片机控制电路、数码管显示电路、声光报警电路等。
下面就各个电路的原理和各元器件的性能、功能、等因素进行分析、比较,最终确定型号的选用。
3.1 传感器采集电路我选用的是AD590温度传感器,AD590产生的电流与绝对温度成正比,它可接收的工作电压为4V-30V,检测的温度范围为-55℃-+150℃,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1uA。
由此可计算出经过A/D转换之后的摄氏温度显示的数据为:如果(D*2350/128)<2732,则显示的温度值为-(2732-(D*2350/128))如果(D*2350/128)≥2732,则显示的温度值为+((D*2350/128)-2732) AD590温度与电流的具体关系如下表所示。
表3-1 AD590温度与电流的关系摄氏温度AD590电流经10KΩ电压0℃273.2 uA 2.732V10℃283.2 uA 2.832 V20℃293.2 uA 2.932 V30℃303.2 uA 3.032 V40℃313.2 uA 3.132 V50℃323.2 uA 3.232 V60℃333.2 uA 3.332 V100℃373.2 uA 3.732 V由于本次设计的温度测量范围是 0~100℃,所以在对我们而言,温度传感器给出的电压值就是2.732V ~3.732V 之间。
这里我们不难发现一个问题,传感器给出的电压差值只有1V ,而我们A/D 转换器的参考电平VREF(+)是5V ,也就是说我们不能充分利用A/D 转换器,导致转换精度不高,所以这种直接由温度传感器给模拟信号的方式并不可行。
针对此问题,本设计采用了UA741运算放大器对传感器的电压信号进行了稳压、放大、反向,把模拟信号由2.732V ~3.732V 变成了0~5V,这样就实现了与A/D 转换器的参考电压相同,精度就提高了。
具体电路接线图如下:432R210K+-R2210K+1232671548U4CA101T32671548U5CA101TR232K-12-12+12R410KR2520KR310KR242KR111K32671548U6CA101T-12+12R121KR101K +5+5A/D 转换器图3-1 传感器采集电路图3.2 A/D 转换器转换电路ADC0809是含8位A/D 转换器、8路多路开关,以及与微型计算机兼容的控制逻辑的CMOS 组件,ADC0809的转换方法为逐次逼近型,其精度是1LSB ,具有较高的转换速度和精度,受温度影响小,能较长时间保证精度,重现性好,功耗较低,是过程控制比较理想的器件。
ADC0809模数转换器的引脚功能如下: IN0~IN7:8路模拟量输入。
A 、B 、C:3位地址输入,3个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。
ALE:地址锁存启动信号,在ALE 的上升沿,将A 、B 、C 上的通道地址锁存到内部的地址锁存器。
msb ~lsb:八位数据输出线,A/D 转换结果由这8根线传送给单片机。
OE:允许输出信号。
当OE=1时,即为高电平,允许输出锁存器输出数据。
START:启动信号输入端,START 为正脉冲,其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器,其下降沿启动A/D 开始转换。
EOC:转换完成信号,当EOC 上升为高电平时,表明内部A/D 转换已完成。
CLK:时钟输入信号,0809的时钟频率范围在10~1200kHz ,典型值640kHz 。
电路接线图如下:54传感器IN-026ms b2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-312-714lsb 2-817IN-42EOC7IN-53ADD-A 25IN-64ADD-B 24ADD-C 23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE 9START 6ref(+)12CLOCK 10U?ADC0809+5单片机分频电路图3-2 A/D 转换电路图在实际操作中遇到的关于ADC0809转换器用法的问题有以下几点值得注意: CLK 时钟输入信号引脚的接法,ADC0809转换速度取决于芯片的时钟频率, ADC0809的时钟频率范围是10~1280KHZ 。