基于单片机的温度测量系统设计

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基于STM32单片机的温度控制系统设计

基于STM32单片机的温度控制系统设计

基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。

我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。

STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器,广泛应用于各类嵌入式系统中。

通过STM32单片机实现温度控制,不仅可以精确控制目标温度,而且能够实现系统的智能化和自动化。

本文将介绍如何通过STM32单片机,结合传感器、执行器等硬件设备,构建一套高效、稳定的温度控制系统,以满足不同应用场景的需求。

在本文中,我们将首先分析温度控制系统的基本需求,包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。

随后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。

在软件编程方面,我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写,包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。

我们将对系统进行测试,以验证其性能和稳定性。

通过本文的阐述,读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程,掌握相关硬件和软件技术,为实际应用提供有力支持。

本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。

二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计,主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。

系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台,能够实时采集环境温度,并根据预设的温度阈值进行智能调节,以实现对环境温度的精确控制。

在系统总体设计中,我们采用了模块化设计的思想,将整个系统划分为多个功能模块,包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。

这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性,同时也便于后续的调试与优化。

温度采集模块是系统的感知层,负责实时采集环境温度数据。

我们选用高精度温度传感器作为采集元件,将其与STM32单片机相连,通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,供后续处理使用。

基于单片机的无线测温系统的设计

基于单片机的无线测温系统的设计

引言:无线测温系统是一种基于单片机技术的智能温度监测系统。

它通过无线传输技术,能够远程监测和采集温度数据,具有高精度、实时性和便捷性等优点。

本文将详细介绍基于单片机的无线测温系统的设计。

概述:无线测温系统是近年来发展迅速的一种温度监测技术,它可以广泛应用于各种需要进行温度监测的场合,如工业生产、农业种植、建筑监测等。

基于单片机的无线测温系统充分利用了单片机的高集成度、低功耗和强大的数据处理能力,能够实现对温度的高精度监测和数据传输。

本文将从硬件设计、软件设计、通信模块选择、温度传感器选择和功耗优化五个方面详细介绍基于单片机的无线测温系统的设计。

正文内容:1.硬件设计1.1单片机选择1.2电源设计1.3温度传感器接口设计1.4数据存储设计1.5外部设备接口设计2.软件设计2.1系统架构设计2.2温度数据采集算法设计2.3数据处理算法设计2.4数据传输协议设计2.5用户界面设计3.通信模块选择3.1无线通信技术概述3.2通信距离和速率需求分析3.3无线通信模块选择准则3.4常用无线通信模块介绍3.5通信模块选择与集成4.温度传感器选择4.1温度传感器分类4.2温度传感器选型准则4.3常用温度传感器介绍4.4温度传感器接口设计4.5温度传感器校准方法5.功耗优化5.1功耗分析与需求5.2系统功耗优化策略5.3硬件设计功耗优化5.4软件设计功耗优化5.5基于睡眠模式的功耗优化总结:基于单片机的无线测温系统的设计主要涉及硬件设计、软件设计、通信模块选择、温度传感器选择和功耗优化等方面。

通过合理的硬件设计和通信模块选择,能够实现高精度的温度监测和远程数据传输。

同时,通过优化软件设计和功耗管理,能够降低系统的功耗,延长系统的使用寿命。

基于单片机的无线测温系统的设计在智能化温度监测领域具有广阔的应用前景。

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。

温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。

因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。

本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。

二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。

同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。

此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。

(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。

传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。

单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。

显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。

存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。

报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。

三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。

(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。

时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。

复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。

(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。

(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。

(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。

四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

基于单片机的室内温湿度检测系统的设计

基于单片机的室内温湿度检测系统的设计

基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机,能够实时检测室内的温度和湿度,显示在
液晶屏幕上,并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。

该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。

二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度,采用STC89C52单片机作为控制器,通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息,并通过串口与PC进行数据通信。

三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据,通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。

采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值,并通过串口发送给PC端进行进一步处理。

2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示,可以实时观察室内温湿度值。

3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信,将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。

四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度,需要进行优化,包括以下几点:
1、添加温湿度校准功能,校准传感器的测量误差。

2、添加系统自检功能,确保系统正常工作。

3、系统可以添加温湿度报警功能,当温湿度超过设定阈值时,系统会自动发送报警信息给PC端。

以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。

基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告

基于51单片机的温度检测系统_单片机C语言课题设计报告

单片机C语言课题设计报告设计题目:温度检测电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识,信手拈来通才达识,信手拈来1摘要本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。

利用18B20温度传感器获取温度信号,将需要测量的温度信号自动转化为数字信号,利用单总线和单片机交换数据,最终单片机将信号转换成LCD 可以识别的信息显示输出。

基于STC90C516RD+STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统,的单片机的智能温度检测系统,设计采用18B20温度传感器,其分辨率可编程设计。

本课题设计应用于温度变化缓慢的空间,综合考虑,以降低灵敏度来提高显示精度。

设计使用12位分辨率,因其最高4位代表温度极性,故实际使用为11位半,位半,而温度测量范围为而温度测量范围为而温度测量范围为-55-55-55℃~℃~℃~+125+125+125℃,℃,则其分辨力为0.06250.0625℃。

℃。

设计使用LCD1602显示器,可显示16*2个英文字符,显示器显示实时温度和过温警告信息,和过温警告信息,传感器异常信息设。

传感器异常信息设。

传感器异常信息设。

计使用蜂鸣器做警报发生器,计使用蜂鸣器做警报发生器,计使用蜂鸣器做警报发生器,当温度超过当温度超过设定值时播放《卡农》,当传感器异常时播放嘟嘟音。

单片机C 语言课题设计报告语言课题设计报告电动世界,气定乾坤2目录一、设计功能一、设计功能................................. ................................. 3 二、系统设计二、系统设计................................. .................................3 三、器件选择三、器件选择................................. .................................3 3.1温度信号采集模块 (3)3.1.1 DS18B20 3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器数字式温度传感器..................... 4 3.1.2 DS18B20特性 .................................. 4 3.1.3 DS18B20结构 .................................. 5 3.1.4 DS18B20测温原理 .............................. 6 3.1.5 DS18B20的读写功能 ............................ 6 3.2 3.2 液晶显示器液晶显示器1602LCD................................. 9 3.2.1引脚功能说明 ................................. 10 3.2.2 1602LCD 的指令说明及时序 ..................... 10 3.2.3 1602LCD 的一般初始化过程 (10)四、软件设计四、软件设计................................ ................................11 4.1 1602LCD 程序设计流程图 ........................... 11 4.2 DS18B20程序设计流程图 ............................ 12 4.3 4.3 主程序设计流程图主程序设计流程图................................. 13 五、设计总结五、设计总结................................. ................................. 2 六、参考文献六、参考文献................................. ................................. 2 七、硬件原理图及仿真七、硬件原理图及仿真......................... .........................3 7.1系统硬件原理图 ..................................... 3 7.2开机滚动显示界面 ................................... 4 7.3临界温度设置界面 ................................... 4 7.4传感器异常警告界面 (4)电气系2011级通信技术一班级通信技术一班通才达识,信手拈来通才达识,信手拈来3温度温度DS18B20 LCD 显示显示过温函数功能模块能模块传感器异常函数功能模块数功能模块D0D1D2D3D4D5D6D7XT XTAL2AL218XT XTAL1AL119ALE 30EA31PSEN29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115U180C51X1CRYST CRYSTAL ALC122pFC222pFGNDR110kC31uFVCCGND234567891RP1RESPACK-8VCC0.0DQ 2VCC 3GND 1U2DS18B20R24.7K LCD1LM016LLS2SOUNDERMUC八、程序清单八、程序清单................................. .................................5 一、设计功能·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。

基于51单片机的水温测控系统实验报告

基于51单片机的水温测控系统实验报告

摘要本次实验是软硬件相结合的实验,通过传感器得到的阻值与其它电阻,可以搭建一个电桥,将水温转化为电压,然后通过放大器将电压放大到所需要的值,将所得的电压送入单片机的AD转换电路,将模拟信号转换成数字信号,从而在单片机的液晶屏上显示当前的温度。

此烧水壶是可控制的,即设定温度,使水加热到设定温度且保温,此控制算法采用PID控制算法来控制继电器的通断,来保证水温恒定在设定温度处。

一、设计要求1.传感器:Pt100铂热电阻2.测量放大器:自己设计与搭建3.被控对象:400W电热杯,约0.5公斤自来水4.执行机构:12V驱动,5A负载能力的继电器5.控制系统:51单片机6.控制算法:PID7.温度范围:环境温度~100度8.测量误差1度,控制误差2度二、设计原理及方案1.热电阻传感器热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原进行测温的。

热电阻的工作原理:温度升高,金属内部原子晶格的振动加剧,从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大,宏观上表现出电阻率变大,电阻值增加,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。

2.实验原理框图3.测量放大器电路图说明:电位器R10用来调节偏置电压,而电位器R7则用来调节增益。

实验时,用R10来调节零点,用R7来调节满度。

该电路将0℃-100℃转换为0-5V 电压。

上述电路图采用仪表放大器,将铂热电阻两端的电压U2与电位器R10两端的电压U1差放大,放大器输出电压U0与电压差的关系为:)-)(2(1127248U U R RR R U o ⨯+=由铂热电阻阻值与水温的关系可知,铂热电阻的范围是ΩΩ140~100。

则100)10012(12-140)140(1212)-(100)10012(12-100)10012(1212⨯+⨯+≤≤⨯+⨯+K K U U K K 整理得:V U U 04.0)-(012≤≤而仪表放大器的输出电压为0~5V ,所以放大倍数大约为:5/0.04=125。

基于51单片机的温度检测装置的设计

基于51单片机的温度检测装置的设计

基于51单片机的温度检测装置的设计一、绪论温度检测是电子技术应用的一项基本工作之一。

无论在工业生产中还是家庭日常生活中,温度检测都有着重要的作用。

设计一种简单、实用的温度检测装置,对于提高生产效率、提高安全性等方面都有着重要的作用。

目前市面上有很多种温度检测装置,如数字式温度计、红外线温度计等。

而基于51单片机的温度检测装置,由于其设计简单、易于实现、成本低廉、可靠、灵活等优点,得到了广泛的应用和研究。

二、设计目标1.能实时采集并显示当前温度值;2.具备报警功能,当温度超出设定范围时,能够及时进行报警;3.能够保存历史最高温度值,并进行显示。

三、硬件设计1.温度传感器:DS18B20;2.单片机:STC89C52;3.显示器:1602液晶显示屏;4.报警器:有源蜂鸣器。

1.温度采集与显示模块;2.温度报警模块;3.历史最高温度显示模块。

具体实现如下:1.温度采集与显示模块DS18B20_Init(); //初始化温度传感器LcdIni(); //初始化液晶显示屏然后,在一个while循环中,不断采集温度值,并将其显示在液晶显示屏上,代码如下:while(1){Ds1820Convert(); //触发温度采集Ds1820ReadTemp(temp); //读取温度值LcdCommand(0x80); //光标定位到第一行第一列LcdShowStr("Temp:"); //显示“Temp:”字样LcdShowData(temp[1]); //显示温度值的百位数LcdShowData(temp[0]); //显示温度值的十位数LcdShowData(temp[2]); //显示温度值的个位数LcdShowStr("C "); //显示“C”字母和两个空格}2.温度报警模块为了实现温度报警功能,需要定义一个阈值,并比较当前温度值是否超过了这个阈值。

如果超过了阈值,则触发报警。

基于单片机的温度测控系统的设计

基于单片机的温度测控系统的设计

基于单片机的温度测控系统的设计在现代的工业领域和生活中,温度测控系统被广泛应用,以监测和控制温度。

本文将介绍一个基于单片机的温度测控系统设计。

1.系统概述该系统的设计目标是能够测量和监控环境中的温度,并能自动调节温度以保持设定的温度。

该系统由传感器模块、数据处理模块和执行器模块组成。

2.传感器模块传感器模块用于测量环境中的温度。

在该系统中,我们可以使用温度传感器来实现温度测量。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻等。

传感器模块将温度数据传输给数据处理模块。

3.数据处理模块数据处理模块基于单片机来实现。

单片机通过接收传感器模块传输的温度数据,进行数据处理和判断,并决定是否需要调节温度。

数据处理模块还可以设置一个温度阈值,当环境温度超过或低于该阈值时,触发执行器模块进行温度调节。

4.执行器模块执行器模块是用来调节环境温度的关键。

在该系统中,我们可以使用电热器或制冷器来调节温度。

执行器模块会根据数据处理模块的控制信号来决定是否打开或关闭电热器或制冷器,以达到设定的温度。

5.界面设计为了方便用户的操作和监控,我们可以设计一个用户界面模块。

用户界面模块可以通过LCD显示屏展示当前环境温度和设定的温度,并提供一些按键用于设置温度阈值。

用户可以通过按键来设置温度阈值,同时可以看到当前温度和设定的温度。

6.系统工作流程系统的工作流程如下:-传感器模块测量环境温度,并将温度数据传输给数据处理模块。

-数据处理模块接收温度数据,并进行处理和判断。

-如果环境温度超过或低于设定的温度阈值,数据处理模块触发执行器模块进行温度调节。

-执行器模块根据数据处理模块的控制信号,打开或关闭电热器或制冷器,以调节环境温度。

-用户可以通过用户界面模块设置温度阈值,同时可以实时监控当前温度和设定的温度。

7.系统优化为了进一步优化系统的性能,我们可以考虑以下几个方面:-引入PID控制算法,以提高温度的稳定性和控制精确度。

-添加温度报警功能,当环境温度超过一定范围时,触发警报。

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,温度控制在各种应用场景中,如工业制造、农业种植、智能家居等领域,都发挥着越来越重要的作用。

单片机作为一种集成度高、控制能力强、成本低的微型计算机,被广泛应用于各种控制系统中。

因此,基于单片机的温度控制系统设计成为了当前研究的热点之一。

本文旨在探讨基于单片机的温度控制系统的设计原理和实现方法。

我们将介绍温度控制系统的基本原理和设计要求,包括温度传感器的选择、温度信号的采集和处理、控制算法的设计等。

然后,我们将详细阐述基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件编程,包括单片机的选型、外围电路的设计、控制程序的编写等。

我们将通过实际案例的分析和实验验证,展示基于单片机的温度控制系统的实际应用效果和性能表现。

通过本文的阅读,读者可以深入了解基于单片机的温度控制系统的设计方法和实现过程,掌握温度控制的基本原理和控制算法的设计技巧,为实际应用中的温度控制系统设计提供参考和借鉴。

二、单片机基础知识单片机,即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),是一种集成电路芯片,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/计时器等功能(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。

单片机的核心部分是中央处理器(CPU),它负责执行程序中的指令,进行算术和逻辑运算,以及控制单片机各部分的工作。

随机存储器(RAM)用于存储程序运行时的临时数据,而只读存储器(ROM)则用于存储固化的程序代码。

单片机还具备多个I/O口,用于与外部设备进行数据交换和控制。

单片机的工作原理是,当单片机加电后,会从ROM中读取程序并开始执行。

在执行过程中,CPU会根据程序中的指令,对RAM中的数据进行操作,同时控制I/O口的输入输出。

基于单片机的温度测量系统毕业设计论文

基于单片机的温度测量系统毕业设计论文

基于单片机的温度测量系统毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度测量系统。

该系统主要由传感器、单片机、显示屏等组成,通过传感器获取环境温度数据,由单片机进行数据处理和显示,并通过显示屏将温度数据以直观的形式展现出来。

通过与市场上现有的温度测量设备对比,本系统具有体积小、功耗低、精确度高、价格便宜等优点。

该系统在工业生产、科研实验等领域具有广泛应用前景。

关键词:单片机;温度测量;传感器;显示屏第一章引言1.1研究背景温度是工业生产和科学研究中的一个重要参数,对于保证生产质量、保障实验准确性具有至关重要的作用。

在现有的温度测量设备中,电子温度计是一种常见的测量方法。

然而,由于传统电子温度计通常体积较大、功耗较高,不便携,而且价格较高,因此有必要设计一种体积小、功耗低、价格便宜的新型温度测量系统。

1.2研究目的本文的研究目的是设计一种基于单片机的温度测量系统,以提供一种便携、实用的温度测量解决方案。

通过传感器采集环境温度数据,通过单片机进行数据处理和显示,并通过显示屏将温度数据以直观的形式展现出来。

第二章原理与方法2.1系统组成在本系统中,主要使用了DS18B20数字温度传感器、STC89C52单片机、液晶显示屏等元件。

其中DS18B20传感器采用了一线总线通信,可直接与STC89C52单片机进行通信。

单片机通过扫描传感器获取温度数据,并通过液晶显示屏进行显示。

2.2系统设计系统的设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计包括传感器和单片机的连接电路设计,以及显示屏的驱动电路设计。

软件设计包括单片机程序的编写和液晶显示屏的显示程序设计。

第三章系统实现3.1传感器连接电路设计通过DS18B20传感器的一线总线接口,将其与STC89C52单片机相连。

传感器的数据线连接到单片机的P2口,同时需要上拉电阻器上拉电平。

3.2显示屏驱动电路设计显示屏使用了基于平行接口的1602型液晶显示屏,根据显示屏的规格书,设计了驱动电路。

基于单片机的数字温度测量系统设计报告

基于单片机的数字温度测量系统设计报告

数字温度测量系统一、实习目的与要求1、目的及意义课题是数字温度测量系统的设计,利用数单片机测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。

通过本次实习使学生了解和掌握工程设计所应遵循的步骤和程序,实习结束时,同学应具有以下的能力:(一)综合应用的能力。

(二)应用参考文献的能力。

(三)电路设计能力。

(四)分析问题的能力。

(五)创新能力。

2、总体设计方案本设计采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。

而且此方案电路比较简单,软件设计也比较容易实现。

DS18B20可以直接温度转换为串行数字信号,供单片机进行处理,具有低功耗、商性能、抗干扰能力强等优点。

本设计采用STC89C52RC单片机实现。

单片机软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。

而且体积小,硬件实现简单,安装方便。

既可以单独对多DS18B20控制工作,还可以与PC机通信。

另外STC89C52RC在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。

单总线数字温度计DS1820采用基板专利技术来测量温度,温度传感器及各种数字转换电路都集成在一起,由总线串行输出测量值(9位二进制编码)。

测温范围从- 55~+125℃,还可以读内部计数器,获得较高的分辨率。

本课题主要研究如何利用DS18B20智能温度传感器实时显示温度,并将其与LED显示键盘合并使用,制成一个能实时显示温度的数字温度计。

本设计将利用DS18B20智能温度传感器和单片小系统,设计一个数字温度采集系统。

并设计一个人机接口电路:键盘采用独立按键(功能自定义),显示器采用共阴极4位LED显示。

系统的总体设计方案框图如图1所示:图1 总体设计方案框图按照系统设计功能的要求,系统主要由单片机、温度传感器DS18B20、LED数码显示管和PC机组成。

系统的硬件电路主要由复位电路、测温电路、显示电路、晶振电路组成,系统总体结构方框图如图2所示:图2 系统总体结构框图二、单片机开发板原理及各部分功能说明1、整体功能:(1)八个数码管显示(数字和字母显示)(2)20个按键:包括4个独立按键和4*4矩阵键盘(人机接口输入)(3)8个发光二极管(流水灯、指示灯、红灯)(4)USB打印口(串口通信、USB供电)(5)红外接收头(高灵敏度,可做红外遥控器解码)(6)蜂鸣器(报警和音乐播放)(7)EEPROM 24C02(数据存储)(8)DS18B20(精密温度检测)(9)晶振采用焊接方式,可以使用不同频率的晶振(10)DS1302实时时钟(11)标准1602和12864液晶接口2、开发板总原理图如图3所示:图3 开发板总原理图3、DS18B20原理图如图4所示:图4 DS18B20原理图4、数码管原理图如图5所示:图5 数码管原理图三、软件编程1、程序流程图主程序是系统的监控系统,在程序运行的过程中必须先经过初始化,包括键盘程序,中断程序,以及各个控制端口的初始化程序。

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。

为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。

本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。

二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。

能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。

(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。

单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。

三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。

单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。

(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。

通过单总线方式与单片机进行数据传输。

(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。

通过并行接口与单片机连接。

(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。

(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。

可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。

四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。

首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。

然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。

基于AT89C51单片机的温度计设计

基于AT89C51单片机的温度计设计

引言概述:AT89C51单片机是一种常用的单片机型号,广泛应用于各种数字电子设备中。

本文将基于AT89C51单片机,设计一款温度计,用于测量环境温度。

通过该设计,可以实时监测环境温度,并将温度值以数字形式显示在屏幕上,提供给用户参考。

正文内容:1. 硬件设计1.1 传感器选择首先,需要选择适合的传感器来测量环境温度。

常见的温度传感器有热敏电阻、温度传感器模块等。

在本设计中,选择了DS18B20温度传感器模块,该传感器具有精度高、体积小等特点,适合本温度计的设计需求。

1.2 电路连接在硬件设计中,需要将DS18B20温度传感器模块与AT89C51单片机相连。

具体步骤如下:1) 将DS18B20传感器的VCC引脚连接至单片机的VCC引脚,将GND引脚连接至单片机的GND引脚,将DQ引脚连接至单片机的P1口,通过电阻和电容设置硬件复位电路。

2) 设置单片机的相应引脚为输入或输出引脚,使其与传感器的引脚相对应,并根据需要设置引脚的电平状态。

3) 根据DS18B20传感器的通信协议,使用单片机的串口通信功能与传感器进行通信,获取温度值。

2. 软件设计2.1 程序框架在软件设计中,需要设计相应的程序框架,以实现温度的测量与显示。

整体的程序框架如下:1) 初始化单片机的串口通信功能,设置波特率等参数。

2) 初始化DS18B20传感器,包括设定分辨率、温度精度等参数。

3) 循环读取传感器的温度数值,并进行必要的温度转换处理。

4) 将处理好的温度数值通过单片机的数码管显示出来。

2.2 温度转换在软件设计中,需要对从传感器获取的温度数值进行转换处理,以得到真实的温度值。

具体的转换公式如下:1) 首先,读取传感器内部存储器中的原始温度数据。

2) 根据DS18B20传感器的配置,进行温度计算。

3) 最后,将计算得到的温度值转换为摄氏度或华氏度,并存储到相应的变量中,以便后续显示。

3. 测试与调试在进行实际应用之前,需要对设计的温度计进行测试与调试,确保其功能正常。

基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现

基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现

3、无线通信模块
本系统的无线通信模块采用nRF24L01无线通信芯片。nRF24L01是一款具有 2.4GHz全球开放频率的无线通信芯片,具有低功耗、高速率、高稳定性等特点。 它将主控制器处理后的数据通过无线方式发送给接收器。
4、电源模块
本系统的电源模块采用9V电池供电。我们将9V电池通过稳压器转换为5V电源, 为整个系统提供稳定的电力支持。
三、测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和准确性,我们进行了一系列的测试。测试结果表 明,本系统能够准确快速地采集环境中的温湿度数据,并且能够稳定地将数据上 传至计算机或其他数据采集设备。同时,本系统的按键电路和液晶显示电路也表 现良好,用户可以通过按键调整系统的参数设置,并直观地查看温湿度数据。
2、液晶显示屏
为了方便用户直观地查看温湿度数据,本系统选用了一块16×2字符型液晶 显示屏。液晶屏的驱动电路简单易懂,且具有较低的功耗。
3、按键电路
为了便于用户对温湿度检测系统的参数进行设置,本系统加入了一个按键电 路。用户可以通过按键对系统的采样间隔、数据上传频率等参数进行设置。
4、串口通信电路
图1主程序流程图
2.温湿度采集模块
温湿度采集模块主要负责通过DHT11传感器采集环境中的温湿度数据。该模 块首先对DHT11传感器进行初始化,然后通过单总线接口接收传感器输出的温湿 度数据,最后对数据进行处理并存储。
3、液晶显示模块
液晶显示模块主要负责将温湿度数据显示在液晶屏上。该模块首先对液晶屏 进行初始化,然后根据主程序传递过来的温湿度数据,控制液晶屏的字符输出。
三、软件设计
本系统的软件设计主要分为以下几个步骤:
1、系统初始化:在系统上电后,首先进行各模块的初始化操作,包括DHT11 传感器、AT89C51单片机、nRF24L01无线通信芯片等。

基于51单片机的温控系统设计

基于51单片机的温控系统设计

基于51单片机的温控系统设计1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面:温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。

随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高,温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。

温度作为一个重要的物理量,对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。

因此,设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。

本文将基于51单片机设计一个温控系统,通过对系统的整体结构和工作原理的介绍,可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。

以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。

首先,本文将介绍温控系统的原理。

温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。

温度传感器用于实时检测环境温度,通过控制器对温度数据进行处理,并通过执行器对环境温度进行调节。

本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。

其次,本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。

51单片机作为一种经典的微控制器,具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,广泛应用于各种嵌入式应用中。

本文将分析51单片机的特点,并介绍其在温控系统中的具体应用,包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。

最后,本文将对设计的可行性进行分析,并总结本文的研究结果。

通过对温控系统的设计和实现,将验证51单片机在温控系统中的应用效果,并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。

通过本文的研究,可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导,同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。

本篇文章基于51单片机的温控系统设计,总共分为引言、正文和结论三部分。

引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。

首先,概述部分介绍了本文的主题,即基于51单片机的温控系统设计。

(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文

(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文

集成电路课程设计课题:基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名:韩颖班级:测控12-1学号:指导老师:汪玉坤日期:目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块(1)DS18B20的内部结构(2)高速暂存存储器(3)DS18B20的测温功能及原理(4)DS18B20温度传感器与单片机的连接(5)单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中,对于温度的控制,恒温等有较高的要求,如对食品的管理,冰箱的恒温控制,而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温。

它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测。

温度检测系统应用十分广阔。

本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线",测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能(1)检测两点温度(2)两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围:-30℃到+99℃测量精度:0.0625℃显示精度:0.1℃显示方法:LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集,并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。

DS18B20以单总线协议工作,51单片机首先分别发送复位脉冲,使信号上所有的DS18B20芯片都被复位,程序先跳过ROM,启动DS18B20进行温度变换,再读取存储器的第一位和第二位读取温度,通过IO口传到1602LCD显示。

毕业设计论文 基于单片机的温度测量系统

毕业设计论文 基于单片机的温度测量系统

毕业论文基于单片机的温度测量系统所在系部:电气信息工程系摘要随着社会经济的不断发展,现代农业生产离不开环境控制,本文在对国内外温室智能控制进行深入分析的基础上,针对温室智能化控制存在的诸多因子,将智能传感器监测和单片机控制相结合,提出了基于单片机的温度检测系统设计方案。

本系统采用层次化、模块化设计,整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、计算机监控系统组成。

系统以单片机为核心,以多个温度、湿度传感器作为测量元件,通过单片机与智能传感器相连,采集存储智能传感器的测量数据。

在单片机系统中,还要实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。

单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心。

本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统的总体设计方案,包括其功能设计;设计原则;组成与工作原理;二是进行智能传感器的硬件电路设计;包括硬件电路构成及测量原理;温度传感器的选择;单片机的选择;输入输出通道设计;三是进行了调试和仿真,包括硬件仿真和软件仿真。

关键词:AT89C2051 单片机DS18B20 温度测量AbstractWith the socio-economic development, modern agricultural production can not be separated from environmental control, this article in the greenhouse at home and abroad to conduct in-depth analysis of intelligent control based on the existence of intelligent control for greenhouse many factors, the intelligent sensor monitoring and single-chip control by combining single-chip based on the temperature detection system design.The system uses a hierarchical, modular design, the entire system by the data acquisition system, single-chip control system, computer monitoring system. System to single-chip microcomputer as the core to a number of temperature and humidity sensor as a measurement component, through the single-chip smart sensor and connected to the storage collection of intelligent sensor measurement data. In single-chip system, but also the realization of the extended stored procedures, data, real-time display, alarm and data overrun voice auxiliary storage. Single-chip computer as a monitor connected with the center of intelligent sensors.The design made the following main aspects: First, the overall design of the system, including its functional design; design principles; the composition and working principle; Second, an intelligent sensor hardware circuit design; including hardware and measurement circuit principle; the choice of temperature sensor; SCM choice; input and output channel design; Third, we carried out the testing and simulation, including hardware simulation and software simulation.Keywords:AT89C2051 Single-Chip Microcomputer DS18B20 Temperature Measurement;目录摘要 (ii)Abstract (iii)1 绪论 (1)1.1 单片机温度测量系统的选题背景 (1)1.2 单片机温度测量系统选题的现实意义 (2)1.3 国内外研究现状及其发展 (3)1.3.1 国外温室环境控制 (3)1.3.2 国内温室控制技术 (3)1.3.3 温室环境控制技术的三个发展阶段 (3)1.3.4 温室控制存在的问题 (4)1.4 单片机温度测量系统主要研究的内容 (5)2 单片机温度测量系统总体设计 (6)2.1 单片机温度测量系统的功能设计 (6)2.2 单片机温度测量系统的设计的原则 (6)2.3 单片机温度测量系统的组成与工作原理 (7)3 系统硬件电路的设计 (9)3.1 系统硬件电路构成及测量原理 (9)3.1.1 系统硬件电路构成 (9)3.1.2 系统工作原理 (10)3.1.3 系统主要技术指标 (13)3.2 温度传感器的选择 (13)3.2.1 DS18B20的介绍 (14)3.2.2 DS18B20的性能特点 (14)3.2.3 DS18B20的控制方法 (15)3.2.4 DS18B20的测温原理 (16)3.3 单片机的选择 (16)3.3.1 单片机的概述 (16)3.3.2 AT89C2051芯片的主要性能 (17)3.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图 (17)3.4 输入通道的设计 (18)3.4.1 Pt100温度传感器 (18)3.4.2 A/D转换 (20)3.5 输出通道设计 (22)3.5.1 温控箱的功率调节方式 (22)3.5.2可控硅输出电路 (23)4 系统调试 (25)4.1 TKS仿真器与集成开发环境KEIL (25)4.1.1 TKS仿真器 (25)4.1.2 集成开发环境KEIL (26)4.1.3 利用KEIL开发系统软件流程 (28)4.2 系统硬件调试 (28)4.3 系统软件调试 (29)结论 (31)参考文献 (32)致谢 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的温度控制系统设计与实现

基于单片机的温度控制系统设计与实现

基于单片机的温度控制系统设计与实现温度控制在现代生活中扮演着重要的角色,无论是家庭、工业还是环境控制都需要对温度进行精确的测量和控制。

基于单片机的温度控制系统可以实现对环境温度的监测和调节,为我们提供一个舒适和安全的生活环境。

本文将详细介绍基于单片机的温度控制系统的设计和实现。

一、系统设计原理基于单片机的温度控制系统主要由温度传感器、控制器、执行机构和显示装置四个部分组成。

温度传感器用于检测环境温度,并将检测值传输给控制器。

控制器根据传感器的反馈信号判断环境温度是否符合设定值,如果不符合,则通过执行机构对温度进行调节。

同时,控制器还将温度信息实时显示在显示装置上,供用户进行观察和调节。

二、硬件设计在硬件设计方面,我们选择xxx型号的单片机作为控制器,并搭配xxx型号的温度传感器。

执行机构可以根据具体需求选择加热或降温装置。

显示装置可以选择液晶显示屏或LED显示屏,实现实时温度显示。

三、软件设计1. 初始化设置:在系统启动时,进行单片机的初始化设置。

包括端口设置、时钟设置和参数初始化等。

确保系统正常运行。

2. 温度测量:通过温度传感器实时读取环境温度值,并将其转化为数字信号。

根据具体传感器的特性,进行AD转换或其他信号处理,得到准确的温度数值。

3. 温度控制:将采集到的温度值和设定值进行比较,判断是否需要对温度进行控制。

如果当前温度高于设定值,则启动降温装置;如果当前温度低于设定值,则启动加热装置。

通过控制执行机构对温度进行调节,保持环境温度稳定。

4. 温度显示:将实时测量到的温度值通过显示装置进行展示。

可以设置合适的界面,清晰地显示当前温度和设定温度,方便用户观察和调节。

四、系统实现经过上述设计,在电路板上将硬件部分进行连接和焊接。

然后,将软件设计好的程序下载到单片机中。

通过适当的调试和测试,确保整个系统正常运行。

五、系统优化1. 精确度优化:通过校准传感器和采用更高精度的AD转换芯片,提高测量温度的精确度。

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基于STC单片机的温度测量系统的研究摘要:本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足,提出了一种基于STC单片机,采用Pt1000温度传感器,通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。

重点介绍了,铂热电阻测量温度的原理,基于STC实现铂热电阻阻值测量,牛顿迭代法计算温度,给出了部分硬件、软件的设计方法。

实验验证,该系统测量精度高,线性好,具有较强的实时性和可靠性,具有一定的工程价值。

关键词:STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。

Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computerZhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei MaolinAbstract: A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application.Keywords: STC single chip computer,Pt1000temperature sensor,platinum thermistor’sresistance,Newton Iteration Method0 引言精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高,而温度控制的核心正是温度测量。

目前在国,应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。

(1) 热电偶的温度测量围较广,结构简单,但是它的电动势小,灵敏度较差,误差较大,实际使用时必须加冷端补偿,使用不方便。

(2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器,具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点,适于远距离测量和传输。

但由于价格相对较为昂贵,在国测温领域的应用还不是很广泛。

(3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点,但其阻值与温度变化成非线性关系,在测量精度较高的场合必须进行非线性处理,给计算带来不便,此外元件的稳定性以及互换性较差,从而使它的应用围较小。

(4)铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。

虽然它的价格相对于热敏电阻要高一些,但它的综合性能指标确是最好的。

而且它在0~200°C 围的稳定性较好,故其在工业测温领域应用较广。

本文提出的一种以STC 单片机为控制核心,采用PT1000铂热电阻温度传感器作为测温元件的温度测量系统,能解决温度测量线性度、灵敏度、抗振动性能较差,测量围较小的不足,精度较高,方便实用。

1 系统总体方案该温度测量系统主要由温度传感器、信号调理电路、STC 单片机计算转换模块、温度显示模块组成。

其号调理电路由信号滤波电路和信号放大电路组成。

图1为基于STC 单片机的温度测量系统的结构图。

图1 基于STC 单片机的温度测量系统的结构图STC 单片机作为本系统的核心,采集经滤波电路和放大电路进行滤波和放大处理后的PT1000温度传感器阻值信号,并由其片10位A/D 转换模块对阻值信号进行模数转换,一定的算法把阻值信号计算为温度,并控制液晶显示模块直观的显示出温度数值。

电源、时钟及复位电路是STC 单片机正常工作的必要条件。

2 系统硬件设计本温度测量系统的硬件设计主要包括温度传感器、信号调理电路、STC 单片机计算转换模块、温度显示模块组成。

2.1 温度传感器本系统采用铂热电阻作为温度传感器。

由于铂热电阻的阻值具有随着温度的变化而改变的特性,所以可以通过间接测量铂热电阻阻值的方法来间接测量温度。

另外铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、互换性好等优点,适合作为本系统的温度传感器。

铂热电阻在0 ~850℃围其阻值与温度的变化关系为:20(1)t R R At Bt =++ (2-1)式中,t 为温度值R0为0℃时铂热电阻的阻值Rt为t℃时铂热电阻的阻值A,B为分度系数值。

常用的铂热电阻型号有Pt100、Pt500、Pt1000。

对于PT1000铂热电阻温度传感器,R0=1000Ω,A=3.908*10-3 ℃-1,B= -5.802*10-7 ℃-2 。

不难看出,当温度发生变化时,Pt1000的电阻值变化量最大,因此测量的灵敏度最高。

另外,通过Pt1000铂热电阻的电流较小时,它也能产生较大的压降,有利于降低系统的功耗。

所以本系统采用Pt1000铂热电阻作为温度传感器是比较合理的。

2.2 信号调理电路为了使温度测量更加精确,Pt1000铂热电阻温度传感器采集到的信号需经过信号调理电路滤波放大处理后,再进入STC单片机进行片A/D转换并计算。

如图2为Pt1000铂热电阻温度信号调理电路。

图2 Pt1000铂热电阻温度信号调理电路如图2,REF200为电路提供恒流源,它具有高精度、低温度系数和宽电压围等优点。

芯片部集成两路100uA电流源和一路镜像电流源。

恒流源REF200提供的两路100uA电流,一路流经Pt1000铂热电阻,提取传感器信号,电压值为U1, 另一路流经阻值为1000Ω的精密电阻Rk,产生一个精确稳定的电压U2作为差分放大器的基准。

INA122为差分放大器,对U1、U2的信号差分放大输出。

它由两个低功耗高性能运放构成,可以由单电压2.2V~36V 供电,而静态电流仅为60uA,有利于降低系统功耗。

因为20(1)t R R At Bt =++,流经Pt1000电流为I,则210(1)U IR At Bt =++ (2-2)由于2k U IR = (2-3)则差分放大器的输出20120()[(1)]K U K U U KI R At Bt R =-=++- (2-4)式中,K 为差分放大器的差分放大倍数。

INA122外接到电阻R N 可设置差分放大器的增益:5200/N K k R =+Ω (2-5)经过信号调理电路处理后,Pt1000温度信号得到了很好的过滤和放大,有利于进行A/D 模数转换,计算结果更加精确。

2.3 STC 单片机计算转换模块经NIA122差分放大后的电压输出信号就可以经过A/D 转换器完成模数转换,并将转换结果送入STC 单片机进行计算和处理。

A/D 模数转换器采用STC 单片机系统片自带的10位A/D 转换器。

ADC10模数转换器具有10位转换精度,采样速度快,采样频率可达300KHz,置采样保持电路,配置有8路外部通道,可做温度检测、电压检测、频谱检测等。

使用方便,可灵活地运用以节省软件量和时间。

使用STC 单片机外部晶体时钟或部R/C 振荡器产生的系统时钟为ADC10模数转换器提供时钟。

这样的好处是:在提高ADC 的工作频率以及转换速度的同时,使STC 单片机工作在较低的频率,系统具有较低的功耗。

输入的模拟电压值最终转换结果为:102*1024*in in ADC CC CCV VN V V == (2-6) 式中,N ADC 为ADC10模数转换器转换结果。

V in 为模拟电压输入量。

V CC 为单片机实际工作电压。

经过STC 单片机的ADC10模数转换后,Pt1000温度传感器的温度信号就转变为STC 单片机可以计算处理的数字信号。

2.4 温度显示模块温度显示模块采用SMC1602A液晶显示模块配合STC单片机来实现。

SMC1602A是标准字符点阵型液晶显示模块,采用点阵型液晶显示器(LCD),可显示16字符×2行西文字符,字符尺寸为 2.95×4.35(WXH)mm,置HD44780 接口型液晶显示控制器,广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。

SMC1602A共有16 个引脚,其中D0~D7 是8位双向数据总线,它的方向由读写控制引脚R/W 来决定,高电平为读,可以由CPU读写;低电平为写,可以写入8 位数据。

E 为使能信号引脚,高电平有效。

全部功能与引脚如表1所示。

表1 SMC1602A引脚及功能介绍3 系统软件设计系统软件从功能上分为主程序和温度信号处理程序。

3.1 系统主程序设计主程序在完成系统初始化后,进入等待模式。

当有温度信号处理中断时,程序跳出等待模式,进入温度信号处理程序,在执行完此中断程序后,重新回到等待模式。

系统主程序流程如图3所示。

图3 主程序流程图3.2 温度信号处理程序3.2.1温度信号处理主程序当系统程序进入温度信号处理程序后,开启ADC10转换器进行模数转换,并对数据进行处理及计算。

为使温度数据更加精确,需进行多次采样和A/D转换,并采用数字滤波算法进行数字滤波。

温度信号处理程序如图4所示。

图4 温度信号处理程序3.2.2 温度信号数字滤波本系统中所采集的温度信号是电压信号,属于模拟量输入,常常会有干扰信号的叠加,这样就会造成AD转换结果偏离真实值,造成较大的系统误差。

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