当前位置:文档之家› 单片机温度检测记录系统

单片机温度检测记录系统

单片机温度检测记录系统
单片机温度检测记录系统

物理与电子信息学院题目:单片机温度检测记录系统

行政班级:

成员分组名单

学号:姓名:

选课班级:任课教师:成绩:

目录

1 设计任务与要求 (2)

设计任务 (2)

技术指标 (2)

题目评析 (2)

2 方案比较与论证 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

各种方案比较与选择........................................................................... 错误!未定义书签。

3 系统硬件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

系统的总体设计 .................................................................................. 错误!未定义书签。

图3-2 总体原理图 ................................................................................ 错误!未定义书签。

功能模块设计及工作原理的分析....................................................... 错误!未定义书签。

时钟显示模块..................................................................... 错误!未定义书签。

温度传感器模块................................................................. 错误!未定义书签。

LCD显示数据模块 ............................................................. 错误!未定义书签。

串口数据传输显示模块..................................................... 错误!未定义书签。

发挥部分的设计与实现....................................................................... 错误!未定义书签。

年月日时分秒,温度报警上限设置功能......................... 错误!未定义书签。

硬件按钮部分................................................................... 错误!未定义书签。

红外遥控设置模块............................................................. 错误!未定义书签。

按键传输串口数据............................................................. 错误!未定义书签。

4 系统软件设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

5 测试结果 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

6 系统电路存在的不足和改进的方向......................................................... 错误!未定义书签。

7 参考文献 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

8 附录: ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

1 设计任务与要求

设计任务

设计制作一台可检测和记录温度的系统。

技术指标

(1) LCD显示实时时钟:年、月、日、时、分、秒;

(2) 每30秒采样温度,LCD更新显示温度值;

(3) 按键触发存储当前温度和时钟信息(年、月、日、时、分);

(4) 按键触发串口传输存储的温度和时钟信息;

(5) 温度测量精度:±1度。

题目评析

本设计题我们小组摒弃了常规做法,加入了两项独特的创新实现方法:

(1) 对于数据传送储存显示方面我们不使用24C02存储器,I2C存储器等储存器件,而是直接通过串口将数据传输的电脑中通过VB界面显示数据并将数据记录在电脑硬盘中。

(2)在设置时间日期,上限温度上,我们不仅仅采用了硬件按钮控制而且还加入了红外遥控控制。

与此同时,我们的温度测量精度在理论上能达到实际运行时也能达到度,而实验所要求的仅为1摄氏度。另外,在DS1302芯片上加入了一个备用电源,使得主电源掉电时,时钟芯片仍然在随着时间的移动而实时更新。因此主电源再次上电时,时钟依然是准确的,而不必重新调过。

2 方案比较与论证

各种方案比较与选择

温度传感器

目前使用接触式比较多,主要有热电式传感器,把温度变化转换为电阻变化的叫热电阻传感器,把温度变化转换为热电势变换的叫热电偶传感器。

方案1:热电阻传感器具有高温系数,高电阻率,物理特性稳定,良好的线性输出等优点,常用的有pt100等。

方案2:热电偶传感器具有结构简单,测量范围广,热惯性小,准确度高,输出信号远的优点,但价格较高。

方案3:新型可编程温度传感器DS18B20,精度高,成本低,易于采集信号。

利用热电偶或热敏电阻作为温度传感器,这类传感器至仪表之间通常都要用专用的温度补偿导线,而温度补偿导线的价格很高,并且线路太长,会影响测量精度,这是直接以模拟量形式进行采集的不可避免的问题。采用新型可编程温度传感器DS18B20进行温度检测可以避免热电偶或热敏电阻作为温度传感器所造成的测量精度误差过大等问题,同时DS18B20只需要一个I/O口便可以进行通信,它可以以更低的成本和更高的精确度实现温度检测。所以选择方案3。

时钟显示

方案1:采用内部时钟计时。

方案2:采用外部时钟芯片DS1302。

采用内部时钟计时,可以节省IO引脚,降低成本,但是内部振荡器使用阻容震荡,其精度不高,如果使用了串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能,会对时钟造成混乱。采用外部时钟芯片DS1302,不仅仅能对时间进行计时还可以对年、月、日、周进行计时,具有闰年补偿功能而且对于使用串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能,不会产生影响。如果接入外置电子电池的话在系统掉电的情况下还可以继续计时。所以选择方案2。

时间温度数据显示

方案1:采用数码管显示。

方案2:采用LCD显示器显示。

采用数码管显示时间温度数据操作方便,但需要用到的数码管数量甚多,占用I/O口较多,浪费I/O口的利用率,且只能显示数字。而使用LCD显示虽然在编程上有一定程度比数码管显示的复杂性高,但其占用的I/O资源较少,且能显示的内容比数码管丰富的多,不仅能显示数值还能显示英文。所以使用方案2.

数据的串口传送与储存显示

方案1:通过串口将数据传送到另一个单片机系统上显示,采用24C02存储器对数据进行储存。

方案2:通过串口将数据传送到PC机上并用VB程序编写的界面显示,采用PC机上的“D盘”对数据进行储存。

通过串口将数据从一个单片机传送到另一个单片机上设置较为简单,将数据存储到24C02存储器上,不易于对任意时间温度数据进行提取,而将数据传送到PC机上并用VB 界面显示出来不仅美观而且信息量丰富,将数据储存在“D:\温度.TXT”目录下不仅存储量大,而且便于直观查看。所以使用方案2。

3 系统硬件设计

系统的总体设计

本系统以STM32F103ZET6 单片机为核心,采用温度传感器DS18B20进行温度检测,将数字温度信息传输到单片机中,在时钟方面采用外部时钟芯片DS1302,DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时。单片机通过采集温度时间信息后将温度时间数据传送到LCD上显示出来,并将数据通过串口通信通过MAX232传送到电脑中,硬件总体框图如下:

功能模块设计及工作原理的分析

时钟显示模块

时钟模块采用外部时钟DS1302进行计时,DS1302 是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为~。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后备电源双电源引脚,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

其管脚图以及此模块仿真图如图3-3(a)及3-3(b)所示。

(a) (b)

图3-3 DS1302管脚图与时钟模块仿真图

STM32F103

ZET6

LCD显示

外部时钟

DS1302

Dth11温湿

传感器

MAX232

电脑

PC

采集温度

各引脚的功能为:

Vcc1:备用电源;Vcc2:主电源。当Vcc2>Vcc1+时,由Vcc2向DS1302供电,当Vcc2< Vcc1时,由Vcc1向DS1302供电。在实物中,我们将vcc1与一颗3V的钮扣电池相连,从而实现时钟实时更新功能。

SCLK:串行时钟,输入,控制数据的输入与输出;

I/O:三线接口时的双向数据线;

CE:输入信号,在读、写数据期间,必须为高。该引脚有两个功能:第一,CE开始控制字访问移位寄存器的控制逻辑;其次,CE提供结束单字节或多字节数据传输的方法。

DS1302有下列几组寄存器:

DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个,其中有7个寄存器(读时81h~8Dh,写时80h~8Ch),存放的数据格式为BCD码形式,如下图3-4所示。

图3-4 各寄存器详情

DS1302 的控制字如图3-5所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,为1表示进行读操作,控制字节总是从最低位开始输出。

在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。同样,在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302

的数据,读出数据时从低位0位到高位7。

图3-5 DS1302控制字

DS1302可以用于数据记录,特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录,能实现数据与出现该数据的时间同时记录。这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样,没有具体的时间记录,因此,只能记录数据而无法准确记录其出现的时间;若采用单片机计时,一方面需要采用计数器,占用硬件资源,另一方面需要设置中断、查询等,同样耗费单片机的资源,而且,某些测控系统可能不允许。但是,如果在系统中采用时钟芯片DS1302,则能很好地解决这个问题。

dht11温湿感应器

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温

元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,使其成为该类应用中,在苛刻应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装,连接方便。

技术参数

供电电压: ~ DC

输出: 单总线数字信号

测量范围: 湿度20-90%RH,温度0~50℃

测量精度: 湿度+-5%RH,温度+-2℃

分辨率: 湿度1%RH,温度1℃

互换性: 可完全互换,

长期稳定性: <±1%RH/年

串口数据传输显示模块

串行接口Serial Interface是指数据一位位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,并可以利用电话线,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。

RS-232也称标准串口,最常用的一种串行通讯接口。采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

这里我们通过STM32F103ZET6的串行传输口TXD,RXD,将温度,时间数据通过MAX232传输到PC上并通过VB界面显示时间温度描绘温度/时间曲线。

MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。MAX232引脚图如图3-11(a)硬件设置如图3-11(b),VB显示界面如图3-12。

(a) (b)

图3-11 MAX232引脚图及其MAX32仿真图

图3-12 单片机温度检测记录系统(vb)

如图3-11(a)与3-11(b)所示,其各引脚功能介绍如下:

第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源,提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。

其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。

8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。

TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头;DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT 输出。

第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC(+5v)。

发挥部分的设计与实现

发挥部分包含两个部分。首先是年月日时分秒及其温度报警上限功能设置,另外还有串口数据传输部分的实现。

年月日时分秒,温度报警上限设置功能

年月日时分秒及其温度报警上限功能设置有两种方法,包括硬件按键设置以及红外遥控设置。

3.3.1.1硬件按钮部分

硬件按钮部分设置如图3-13所示,key1:为功能设置进入按钮,key2:为功能切换按钮如图3-14,3-15,3-16,3-17,3-18,3-19,3-20,所示。key3:为加一功能按键。key4:为减一功能按键。

在这一部分中,4个按键按下key1即可进入年设置模式,通过key3与key4键进行加一减一操作。设置完年份之后,再按下key2即可进入月份设置操作,继续按下则能相继出现日,时,分,秒及温度上限的设置操作,同理,key3与key4对数值设置进行加减。

图3-13 硬件按钮设置图3-14 设置年份图3-15设置月份

图3-16 设置日期图3-17 设置小时图3-18 设置分钟

图3-19 设置秒图3-20 设置温度

红外遥控设置模块

人的眼睛能看到的是可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,红光的波长范围为μm~μm,比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长μm~μm之间的近红外线来传送控制信号的。

红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。

红外线发射和接收:

红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、激励器和红外发光二极管组成。遥控专用集成电路(采用AT89S52 单片机)是发射系统的核心部分,其内部由振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、键输入编码器、指令译码器、用户码转换器、数码调制电路及缓冲放大器等组成。它能产生键位扫描脉冲信号,并能译出按键的键码,再经遥控指令编码器得到某键位的遥控指令(遥控编码脉冲),由38KHZ 的载波进行脉冲幅度调制,载有遥控指令的调制信号激励红外二极管发出红外遥控信号。

在红外接收器中,采用光电转换器(光电二极管),将接收到的红外光指令信号转换成相应的电信号。

由于技术原因与制作成本,红外遥控发射器是利用现成的电视遥控器。接收器将接收到的红外频率数据传输到单片机中,进行处理识别红外控制的按键,从而进行时间温度的设置。按键传输串口数据

如下图3-21为串口传输的按键。四个按键分别对应的功能如下:

Key3:单次按键传输串口数据,即每触发一次传输一次即时的时间温度数据。

Key4:触发一次连续传输即时的串口数据。

Key2:停止串口数据传输按钮。

图3-21 按键传输串口数据功能键

4 系统软件设计

主函数开始先进行LCD初始化,时钟芯片初始化,串口初始化,之后通过时间,温度处理函数读取时间,温度的数值,判断是否有按键被按下,如果没有运行时间显示函数,温度显示函数,温度报警函数;如果按键被按下,则进入功能设置函数调节时间和温度上限。总体程序流程图如图4-1所示。

图4-1 总体程序流程图

主程序可见附录程序1。

温度传感器流程图

将dht11首先要将温度传感器内存初始化,逐字读取传感器RAM中的的温度数据,并将数据转化为十进制的浮点型数据,返回温度值。其流程图如下:

图4-2温度传感器流程图

温度传感器程序见附录程序2。

时钟芯片流程图

判断时间显示是否正确如果不正确外部电路可从新设置时钟之后进入流程(1),如果时间显示正确,(1)读取芯片内部RAM中的提取年、月、日、时、分、秒数据,并将年、

图4-3 时钟芯片流程图

时钟芯片程序见附录程序3。

红外控制程序流程图

初始化红外接收管,判断是否接收到红外信号,无则结束,有则判断红外信号是否为有用信号,如有有用信号则返回相应的值。

图4-4 红外控制程序流程图

红外控制程序见附录程序4。

4测试结果

如上图为我们所搭的实物图,接通电源后,各个模块均正常工作,LCD显示时间温度正常。

6 系统电路存在的不足和改进的方向

电路存在不足之处在于时间温度的串口传输是通过有线进行的,灵活性与局限性较大,如果主系统与从系统距离较大,便使用起来更不方便,改进之处在于,不使用有线传输数据,而是使用无线传输数据,使用功率较大的无线接受发器还可以传送百米甚至几百米以上的距离,在软件方面对无线设置协议便可解决因距离过大而产生的数据出错。

另外,可以考虑同时实现本地存储与异地存储的结合使用。困为如果要存储在电脑上,虽然美观而且使用方便,但是其功耗及延时将会比存储在本地上要多得多。所以,这也将是一个改进的方向。

7 技能训练四感想

经过这次的测试技术实验,我们小组得到了不少的收获,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了实验操作能力。在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题,和解决问题的能力。

在这学期的实验中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。还有团结协作的精神,而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。

8 附录

1)文件主函数

int main(void)

{

u8 t=0;

u8 temperature;

u8 humidity;

Stm32_Clock_Init(9); ;

LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"Humi: %");

LCD_ShowString(121,170,200,16,16,".");

while(1)

{

if(t%10==0) u32 reload;

#endif

SysTick->CTRL&=~(1<<2); reload=SYSCLK/8;

void delay_us(u32 nus)

{

u32 ticks;

u32 told,tnow,tcnt=0;

u32 reload=SysTick->LOAD; else tcnt+=reload-tnow+told;

told=tnow;

if(tcnt>=ticks)break; }

};

OSSchedUnlock();

void delay_us(u32 nus)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载

SysTick->VAL=0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}

while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达

SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

//延时nms

//注意nms的范围

//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:

//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK

//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms

//对72M条件下,nms<=1864

void delay_ms(u16 nms)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit) SysTick->VAL =0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}

while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达

SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

#endif

u8 cnt1=0, cnt2=0;

void TIMER_Init(void)

{

RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM6EN | RCC_APB1ENR_TIM7EN; }

void Delay_us(u32 uns)

{

cnt1 = 0;

TIM6->ARR = uns;

TIM6->PSC = 71; //1MHz=1us;

TIM6->CR1 |= TIM_CR1_OPM;

TIM6->DIER |= TIM_DIER_UIE;

TIM6->CR1 |= TIM_CR1_CEN;

MY_NVIC_Init(0,1,TIM6_IRQn,0);

while (!cnt1);

cnt1 = 0;

}

void Delay_ms(u16 ums)

{

TIM7->ARR = ums*10;

TIM7->PSC = 7199; //10KHz=;

TIM7->CR1 |= TIM_CR1_OPM;

TIM7->DIER |= TIM_DIER_UIE;

TIM7->CR1 |= TIM_CR1_CEN;

MY_NVIC_Init(0,2,TIM7_IRQn,0);

while (!cnt2);

cnt2 = 0;

}

void TIM6_IRQHandler(void)

{

TIM6->SR &= ~TIM_SR_UIF;

cnt1 = 1;

}

void TIM7_IRQHandler(void)

{

TIM7->SR &= ~TIM_SR_UIF;

cnt2 = 1;

}

4)RTC初始化函数

u8 RTC_Init(void)

{

//检查是不是第一次配置时钟

u8 temp=0;

if(BKP->DR1!=0X5050)//第一次配置

{

RCC->APB1ENR|=1<<28; //使能电源时钟

RCC->APB1ENR|=1<<27; //使能备份时钟

PWR->CR|=1<<8; //取消备份区写保护

RCC->BDCR|=1<<16; //备份区域软复位

RCC->BDCR&=~(1<<16); //备份区域软复位结束

RCC->BDCR|=1<<0; //开启外部低速振荡器

while((!(RCC->BDCR&0X02))&&temp<250)//等待外部时钟就绪{

temp++;

delay_ms(10);

};

if(temp>=250)return 1;//初始化时钟失败,晶振有问题

RCC->BDCR|=1<<8; //LSI作为RTC时钟

RCC->BDCR|=1<<15;//RTC时钟使能

while(!(RTC->CRL&(1<<5)));//等待RTC寄存器操作完成

while(!(RTC->CRL&(1<<3)));//等待RTC寄存器同步

RTC->CRH|=0X01; //允许秒中断

while(!(RTC->CRL&(1<<5)));//等待RTC寄存器操作完成

RTC->CRL|=1<<4; //允许配置

RTC->PRLH=0X0000;

RTC->PRLL=32767; //时钟周期设置(有待观察,看是否跑慢了)理论值:32767

RTC_Set(2015,9,5,17,8,0); //设置时间

RTC->CRL&=~(1<<4); //配置更新

while(!(RTC->CRL&(1<<5))); //等待RTC寄存器操作完成

BKP->DR1=0X5050;

printf("FIRST TIME\n");

}else//系统继续计时

{

while(!(RTC->CRL&(1<<3)));//等待RTC寄存器同步

RTC->CRH|=0X01; //允许秒中断

while(!(RTC->CRL&(1<<5)));//等待RTC寄存器操作完成

printf("OK\n");

}

MY_NVIC_Init(0,0,RTC_IRQn,2);//优先级设置

RTC_Get();//更新时间

return 0; //ok

}

5)LED初始化函数

void LED_Init(void)

{

RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能PORTB时钟

RCC->APB2ENR|=1<<6; //使能PORTE时钟

GPIOB->CRL&=0XFF0FFFFF;

GPIOB->CRL|=0X00300000;// 推挽输出

GPIOB->ODR|=1<<5; // 输出高

GPIOE->CRL&=0XFF0FFFFF;

GPIOE->CRL|=0X00300000;//推挽输出

GPIOE->ODR|=1<<5; //输出高

}

接口实验报告-基于51单片机的脉搏温度测试系统-

摘要 接口实验报告 题目:脉搏波体温自动采集系统院(系):电子工程与自动化学院 专业:仪器仪表工程 学生姓名: 学号: 指导老师:李智 职称:教授 20 年8月28日 I

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法,其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括:传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、控制电路、电源供电电路等。上位机为通过VC编程界面。通过上位机按键控制,将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形,最后AD采集转换传送给单片机,在上位机界面上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想,软件设计采用模块化的设计方法,并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点,阐述了其他各配合电路的组成与工作特点,并且通过仿真进行电路的可行性验证,最后完成实物电路的设计,使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词:51单片机;传感器;仿真;AD转换

Abstract Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit, amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer. At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors;control circuit;counters;Multisim2001 simulation software control circuit. III

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误!未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误!未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误!未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误!未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误!未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误!未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误!未定义书签。 第四章软件设计..................................错误!未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误!未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误!未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误!未定义书签。 4.4软件实现....................................错误!未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误!未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误!未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误!未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。系统电路图.......................................错误!未定义书签。系统程序.........................................错误!未定义书签。

基于单片机的温度测量系统设计

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 computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract: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’s resistance,Newton Iteration Method 0 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。 目前在国内,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) 热电偶的温度测量范围较广,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,在国内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,从而使它的应用范围较小。 (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范

51单片机测温程序

#include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uinti,numone,numtwo,temp; ucharqian,bai,shi,ge,xiaoshu; sbitdq=P2^2; sbitdula=P2^6; sbitwela=P2^7; uchar code list[]={ 0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d ,0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71,0x80 }; unsigned char code listone[] = {0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}; void delay(uint z) { uintx,y; for(x=100;x>0;x--) for(y=z;y>0;y--); } voiddelayone(unsigned char i)

{ while(--i); } /****************************************** 此延时函数针对的是12Mhz的晶振 delay(0):延时518us 误差:518-2*256=6 delay(1):延时7us (原帖写"5us"是错的)delay(10):延时25us 误差:25-20=5 delay(20):延时45us 误差:45-40=5 delay(100):延时205us 误差:205-200=5 delay(200):延时405us 误差:405-400=5*/ voidshuma(uchar temp) { shi=temp/100; ge=temp%100/10; xiaoshu=temp%10; dula=1; P0=list[shi]; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0xfe;

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

基于单片机的温度测量系统

基于51单片机的温度测量系统 来源:微计算机信息作者:赵娜赵刚于珍珠郭守清 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机温度控制系统的设计,对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的AT89C2051的温度测量系统。这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 一.系统硬件设计 系统的硬件结构如图1所示。 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度, 提供给AT89C2051的口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离,由数据线相连进行通讯,便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出,支持3V~的电压范围,使系统设计更灵活、方便;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。DS18B20使电压、特性有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端;1脚GND为电源地;3脚VDD为外接供电电源输入端。 AT89C2051(以下简称2051)是一枚8051兼容的单片机微控器,与Intel的MCS-51完全兼容,内藏2K的可程序化Flash存储体,内部有128B字节的数据存储器空间,可直接推动LED,与8051完全相同,有15个可程序化的I/O点,分别是P1端口与P3端口(少了)。 接口电路 图2 单片机2051与温度传感器DS18B20的连接图 接口电路由ATMEL公司的2051单片机、ULN2003达林顿芯片、4511BCD译码器、串行EEPROM24C16(保存系统参数)、MAX232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从~口输出控制信号,通过4511BCD译码器译码,用2个共阴极LED静态显示温度的十位、

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序.doc

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序(含电路图) ? 下面是原理图: 下面是SHT11与MCU连接的典型电路:

下面是源代码: #include #include /******************************************************** 宏定义 ********************************************************/ #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define noACK 0 #define ACK 1 #define STATUS_REG_W 0x06 #define STATUS_REG_R 0x07 #define MEASURE_TEMP 0x03 #define MEASURE_HUMI 0x05 #define RESET 0x1e enum {TEMP,HUMI}; typedef union //定义共用同类型 { unsigned int i; float f; } value; /******************************************************** 位定义 ********************************************************/ sbit lcdrs=P2^0; sbit lcdrw=P2^1; sbit lcden=P2^2; sbit SCK = P1^0; sbit DATA = P1^1; /******************************************************** 变量定义 ********************************************************/ uchar table2[]="SHT11 温湿度检测"; uchar table3[]="温度为:℃"; uchar table4[]="湿度为:"; uchar table5[]="."; uchar wendu[6]; uchar shidu[6]; /******************************************************** 1ms延时函数 ********************************************************/ void delay(int z) {

基于AT89C51单片机的测温系统

引言 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程,并介绍了利用C语言编程对DS18B20的访问,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量。数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所,或科研实验室使用,该设计使用STC89C52单片机作控制器,数字温度传感器DS18B20测量温度,单片机接受传感器输出,经处理用LED数码管实现温度值显示。 .

一、设计要求 通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度,熟悉芯片的使用,温度传感器的功能,数码显示管的使用,C语言的设计;并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字温度计,采用数字温度传感器DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为0.5摄氏度。温度显示采用3位LED数码管显示,两位整数,一位小数。具有键盘输入上下限功能,超过上下限温度时,进行声音报警。 二、基本原理 原理简述:数字温度传感器DS1820把温度信息转换为数字格式;通过“1-线协议”,单片机获取指定传感器的数字温度信息,并显示到显示设备上。通过键盘,单片机可根据程序指令实现更灵活的功能,如单点检测、轮转检测、越数字温度传感器的温度检测及显示的系统原理图如图DS1820限检测等。基于 图 2.1 基于DS1820的温度检测系统框图 三:主要器件介绍(时序图及各命令序列,温度如何计算等) 系统总体设计框图 由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠,所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。 测温电路设计总体设计框图如图所示,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,显示采用4位LED数码管,报警采用蜂鸣器、LED灯实现,键盘用来设定报警上下限温度。 .. . 测温电路设计总体设计框图图3.11.控制模块 AT89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含有8kb的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下: ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度; ②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键; ③DS18B20温度采集; ④超过设置值的±5℃时发出超限报警,采用声光报警,上限报警用红灯指示,下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求,本次设计是基于单片机的课程设计,由于实现功能比较简单,我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能,因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中,可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一:使用LED数码管显示采集温度和设定温度; 方案二:使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单,使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳;若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED 数码管显示更多字符,但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后,我选用了LCD显示屏作为温度显示器件,由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度,可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计 根据设计要求,硬件系统主要包含6个部分,即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示: 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式,如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端,其频率范围为~12MHz ,经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路,为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作,其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中,有时会出现工作不正常的情况,为了从异常状态中恢复,同时也为了系统调试方便,需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式,因为本次设计要求需要有启动/复位键,因此本次设计采用按键复位,如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路

基于单片机测温系统意义

摘要 目前,在自动控制领域用温度作为一种控制量对系统进行自动控制已经越来越普遍。针对这种实际情况本文设计了一种简单实用的温度报警系统。本设计采用了单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统,可根据实际需要任意设定温度值,并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S52单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器通过LCD数码管串口传送数据,实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值,进行数据转换,能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后,系统会自动报警。 关键词:自动控制温度单片机报警

Abstract Now it is very common to use temperature as a control volume to achieve automatic control. This paper designed a simple and practical auto temperature alarm system to meet the actual condition. This design uses a microcontroller AT89S52 and temperature sensor DS18B20 automatic temperature control system formed can be arbitrarily set the temperature according to the actual value and for automatic control. In this design using the AT89S52 microcontroller as the main control device, DS18B20 as an LCD digital temperature sensor tube through the serial transmission of data, to achieve temperature display. DS18B20 measured by direct reading temperature values, data conversion, to set the temperature to set the alarm on the lower temperature. And the temperature reaching the alarm, the system will automatically alarm. Keywords: achieve automatic control temperature AT89S52 alarm

51单片机热敏电阻测温程序

//本程序是通过热敏电阻测温度(30c-50c),采用六位串行数码管显示,前三位显示ds18b20测得数据,后三位是热敏电阻测得数据 #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar smg[]={0x88,0xeb,0x4c,0x49,0x2b,0x19,0x18,0xcb,0x08,0x09}; uchar b,d; uint shuju; int a,temp; sbit start=P2^7; sbit ale=P2^7; sbit addc=P2^6; sbit addb=P2^5; sbit adda=P2^4; sbit eoc=P2^3; sbit oe=P2^2; sbit clk=P3^2;//0809时钟脚 sbit dat=P3^0; //串行数码管数据端 sbit clock=P3^1; //串行数码管时钟端 sbit DQ=P2^0; /******************delay**************************/ void delay(uint x) { while(x--); } void delay1(uint x) { uint i,j; for(i=0;i

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

基于51单片机的心率体温测试系统

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法,其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括:传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试,将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形,最后AD采集转换传送给单片机,在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想,软件设计采用模块化的设计方法,并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点,阐述了其他各配合电路的组成与工作特点,并且通过仿真进行电路的可行性验证,最后完成实物电路的设计,使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词:51单片机;传感器;仿真;AD转换 -I

Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors;control circuit;counters;Multisim2001 simulation software control circuit. -II

基于51单片机温湿度检测+电子万年历的毕业设计论文

毕业设计论文 基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计

[摘要]:温湿度检测是生活生产中的重要的参数。本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统,采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理,为显示提供信号,显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。 [关键字]:STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract:Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words:STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar

基于单片机的温度检测与控制系统的设计(论文)开题报告

河南中医学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题目:基于单片机温度检测与控制系统设计 院系:信息技术学院 专业:计算机科学与技术 班级:2010级计科班 学号:2010180042 学生姓名:郭文珠 指导教师:谢志豪 2013年11月13日 一、立题依据(包括研究的目的与意义及国内外现状): 研究的目的与意义 这次毕业设计选题的目的主要是让我们将所学的知识应用与生活当中,掌握系统总体设计的流程,方案的论证,选择,实施与完善。通过对温度控制系统的设计、制作、控制、测试的全过程,提高对单片机的认识和实际操作的能力,初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求,培养自己的研发能力,提高自己的查阅资料,语言表达和理论联系实际的能力。 温度控制无论在日常生活还是工业生产中都有分厂重要的作用,随着社会经济的高速发展,更多方面对温度控制的可靠性和稳定性有了更高的要求,而单片机进行温度的调节就具备很高的可靠性[1]。 国内外现状 国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并行指进示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统[2]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展[3]。我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展[4]。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享可靠性差等缺点[5]。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化,集成化,系统的各项性能指标更准确,更加稳定可靠。 二、研究主要内容(包括计划解决的具体问题或实现的基本功能,研究中的重难点分析、实用性及创新性分析,预期达到的成果等。不得低于800字): 计划实现的基本功能 温度控制系统主要是完成温度信号采集、处理、显示等功能[6]。设 计叙述了基于单片机的温度检测与控制系统的设计,包括硬件的设计以 及软件的设计,该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行 采集,把温度转成变化的电压,然后由放大器将信号放大,通过转化器

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档