基于C51的温度测量与显示系统设计

基于C51的温度测量与显示系统设计
基于C51的温度测量与显示系统设计

温度测量与显示系统在民用电器和工业控制上应用非常广泛。本文采用目前比较流行的元器件,采用语言程序设计,将温度测量控制系统的硬件C 布置、软件源程序一并列出,并简要讲述了各个元器件的工作原理,以便将这种技术加以推广应用。

 1温度传感器DS18B20

是美国公司生产的单总线数DS18B20DALLAS 字温度传感器,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理,在一条总线上可挂接多个芯片,是只有一个总线命令者和一个或多DS18B20个从者组成的计算机应用系统。主机或从机通过1个漏极开路或三态端口连至该单总线,以允许设备在不发送数据时能够释放总线,而让其他设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为Ω的上拉4.7 k 电阻,当总线闲置时,其状态为高电平。DS18B20数字温度传感器可提供~位温度读数。读取或912 写入的信息仅需一根总线,总线本身可以DS18B20向所有挂接的芯片提供电源,而不需额外DS18B20的电源。由于这一特点,非常适合于多点DS18B20温度检测系统,硬件结构简单。

 液晶显示器2LCD1602

液晶显示器由供电,可以显示LCD1602 5 V 2行,每行可显示个字符。共有个端16LCD160216口,其中有个端口与电源连接,个端口与单片机58直接进行数据通信,另有个是的控制

3LCD1602端。单片机通过数据通信端可以向执行LCD1602读写操作。

 系统硬件设计

3由于单片机在我国介绍和使用的比较MCS51广泛,而且功能强大,价格低廉。在温度测量与显示系统的控制单元中选用公司的ATMEL ,它完全兼容指令系统,而且支AT89S51MCS51持在线程序下载。温度传感部分采用上述的ISP 作为温度的检测单元,而显示部分采用上DS18B20述的进行数字动态液晶显示。系统原理LCD1602图如图所示。系统的硬件连接如下:的1DS18B20数据通讯线接在单片机的上;的数据P2.4LCD1602通信端接在单片机的口;端接在单片机的P0RS P2.端,端接在单片机的端。

0RW P2.1 系统软件设计

4由于语言移植性好,编程效率高,故本系统C 采用语言编写程序。下面是温度测量与显示系统C 的程序源代码。

#include#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar temperature;sbit LCDRS=P2^0;sbit LCDRW=P2^1;sbit LCDEN=P2^2;

基于的温度测量与显示系统设计

C51刘勇军,张新锋

(鹤壁职业技术学院机电工程学院,河南鹤壁)

458030摘要: 温度测量与显示系统在现实生活中应用非常广泛。以单片机、数字温度传感器和AT89S51DS18B20液晶显示屏为主要器件,介绍各元件的工作原理,并给出了温度测量与显示系统的硬件设计和用语言编LCD1602C 写的源程序。与传统采取的温度传感器加转换与数码管显示的温度测量与显示系统相比,本设计具有结构简A/D 单、成本低廉、便于推广等优点。

关键词:单片机;;;;温度测量C51DS18B20LCD1602DOI:10.3969/j.issn.1674-5043.2011.04.015

中图分类号: TP311.51 文献标志码: A 文章编号:

1674-5043(2011)04-0065-03

定义通信端口sbit DQ=P2^3; //uchar code table1[]="Temperature:"; 定义上面一行显示的内容//LCD uchar num;

延时函数,微秒级void delayus(uint i) //;

初始化函数Init_DS18B20(void) //;复位

DQ=1; //DQ 稍做延时

delayus(8); //单片机将拉低

DQ=0; //DQ 精确延时大于 delayus(480); // 480us 拉高总线 DQ = 1; // delayus(14);

x=DQ;

delayus(20);

读一个字节ReadOneChar(void)//; uchar dat=0; for (i=8;i>0;i--)给脉冲信号 { DQ=0; // dat>>=

1;给脉冲信号

DQ=1; // if(DQ) dat|

0x80; delayus(4); return(dat);

写一个字节WriteOneChar(uchar dat) //;

图 系统原理图

1

for(x =DelayTime;x>0;x--) for(y =

0;y<110;y++);}void Write_Com(uchar com)写指令函数

//LCD 选择指令 LCDRS =

0; //选择写 LCDRW =0; //送指令码 P0=

com; // delayms(1);高脉冲 LCDEN =1;// delayms(2);

低脉冲 LCDEN =

0;// void Write_Data(uchar dat)写数据函数//LCD 选择数据

LCDRS =

1;//选择写 LCDRW =0;//送数据

P0=dat; // delayms(1);高脉冲 LCDEN =1;// delayms(2);

低脉冲 LCDEN =

0;//

void Init_LCD()

初始化函数//LCD 设置显示模式 Write_Com(0x38);//清屏 Write_Com(0x01);//开显示,光标闪烁

Write_Com(0x0f);//地址加,光标加 Write_Com(0x06);//11显示首地址 Write_Com(0x80);// 主函数void main() //;初始化

Init_LCD(); //LCD Write_Com(0x80+0x02);在第一行第二个字符开始显示// for(num =0;num<12;num++)

在第一行显示 //Temperature { Write_Data(table1[num]); delayms(1); }在第二行

Write_Com(0x80+0x44); //显示 C Write_Data('C'); delayms(1); while(1)

{ temperature=ReadTemperature();温度十位 temp1=

temperature/10;//温度个位 temp2=temperature%10;//求码 temp1=

temp1+0x30;//ASCII 求码 temp2=temp2+0x30;//ASCII Write_Com(0x80+0x42);显示十位数 Write_Data(temp1); //

delayms(1);

显示个位数

Write_Data(temp2); // delayms(1); }} 结 语5利用单片机和液晶屏进行温度测量与显示在工业生产中应用非常广泛。本文所提出的温度测量与显示系统具有结构简单、编程方便等优点,源程序可读性和移植性较强,可以作为设计温度测量与显示系统时的参考,也可以作为测控系统的一部分,将程序移植到相关产品中。

参考文献:

杨丙聪许忠仁刘晓峰基于单片机的智能温度[1] ,

,.AT89S52控制器的设计测控技术[J].,2007,26(10):30-33.

张越张炎赵延军基于单总线器件温度传感器[2] ,

,.DS18B20的数字温度计微电子学[J].,2007,37(5):709-711.

马洪芹用单片机控制液晶模块显示电子科技[3] .

[J].,2008(1):9-13.

Temperature Measuring and Display System Design Based on C51

LIU Yong-jun, ZHANG Xin-feng

(Hebi Polytechnic Institute, Hebi 458030, China)

Abstract: The temperature measurement and the display system was applied extensively in our life. The authors introduce the principle of every component, design the hardware and source program based on the AT89S51 singlechip, DS18B20 Digital Temperature Sensor and the LCD1602 liquid crystal display. The system had more simple constructure, lower cost and easier to spread than the traditional temperature sensor, A/D transform and digital display of temperature measurement and display system.

Key words: MCU; C51; DS18B20; LCD1602; temperature measurement

数电课程设计多功能数字钟的电路设计

课程设计任务书 学生姓名: XXX 专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 多功能数字钟电路设计 初始条件:74LS390,74LS48,数码显示器BS202各6片,74LS00 3片,74LS04,74LS08各 1片,电阻若干,电容,开关各2个,蜂鸣器1个,导线若干。 要求完成的主要任务: 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,要求如下: 1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。 2.秒、分为00-59六十进制计数器。 3.时为00-23二十四进制计数器。 4.可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置。可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。 5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音(500HZ),整点时再鸣叫一次高音(1000HZ)。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日 多功能数字钟电路设计 摘要 (1) Abstract (2) 1系统原理框图 (3) 2方案设计与论证 (4)

2.1时间脉冲产生电路 (4) 2.2分频器电路 (6) 2.3时间计数器电路 (7) 2.4译码驱动及显示单元电路 (8) 2.5校时电路 (8) 2.6报时电路 (10) 3单元电路的设计 (12) 3.1时间脉冲产生电路的设计 (12) 3.2计数电路的设计 (12) 3.2.1 60进制计数器的设计 (12) 3.2.2 24进制计数器的设计 (13) 3.3译码及驱动显示电路 (14) 3.4 校时电路的设计 (14) 3.5 报时电路 (16) 3.6电路总图 (17) 4仿真结果及分析 (18) 4.1时钟结果仿真 (18) 4.2 秒钟个位时序图 (18) 4.3报时电路时序图 (19) 4.4测试结果分析 (19) 5心得与体会 (20) 6参考文献 (21) 附录1原件清单 (22) 附录2部分芯片引脚图与功能表 (23) 74HC390引脚图与功能表 (23)

一种新型多点测温系统的设计

一种新型多点测温系统的设计 一种新型多点测温系统的设计 1温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集温度采集部分采用8051单片机作为中

毕业论文——基于NRF24L01无线温度测量系统的设计与实现

毕业设计(论文) 基于NRF24L01无线温度测量系统的设计 与实现 教学系:信息工程系 指导教师: 专业班级: 学生姓名: 二零一二年六月

附件1 毕业设计(论文)任务书

附件2 毕业设计(论文)开题报告

注:1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计(论文)任务书,在教师的指导下由学生独立撰写,在学院规定时间内完成; 2.设计的目的及意义至少800字,基本内容和技术方案至少400字; 3.指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发,阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题,达到预期的目标

目录 摘要 (1) ABSTRAC (2) 1 绪论 (3) 1.1 研究背景 (3) 1.2 课题的国内外研究状况 (3) 1.3 本课题的研究内容 (4) 2系统方案分析与选择论证 (5) 2.1 系统方案设计 (5) 2.1.1 系统设计要求 (5) 2.1.2 主控芯片方案 (5) 2.1.3 无线通信模块方案 (5) 2.1.4 温度传感方案 (5) 2.1.5 显示模块方案 (6) 2.1.6 单片机与PC机通信模块 (6) 2.2 系统方案确定 (6) 3 无线温度采集系统的硬件电路设计 (8) 3.1 单片2.4GHz NRF24L01无线模块 (8) 3.1.1 NRF24L01芯片概述 (8) 3.1.2 引脚功能及描述 (8) 3.1.3 工作模式 (9) 3.1.4 工作原理 (9) 3.1.5 配置字 (10) 3.1.6 NRF24L01模块原理图 (10) 3.2 温度采集端 (11) 3.2.1 采集单元 (11) 3.2.2 控制单元 (15) 3.2.3 显示单元 (19) 3.2.4 传输单元 (19)

多功能数字钟电路设计

多功能数字钟电路设计 一、数字电子钟设计摘要 (2) 二、数字电子钟方案框图 (2) 三、单元电路设计及相关元器件的选择 (3) 1.6进制计数器电路的设计 (3) 2.10进制计数器电路的设计 (4) 3.60进制计数器电路的设计 (4) 4.时间计数器电路的设计 (5) 5.校正电路的设计 (6) 6.时钟电路的设计 (7) 7.整点报时电路设计 (8) 8. 译码驱动及单元显示电路 (9) 四、系统电路总图及原理 (9) 五、经验体会 (10) 六、参考文献 (10) 附录A:系统电路原理图 附录B:元器件清单

一、数字电子钟设计摘要 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 二、数字电子钟方案框图 图1 数字电子钟方案框图

三、单元电路设计和元器件的选择 1. 6进制计数器电路的设计 现要设计一个6进制的计数器,采用一片中规模集成电路74LS90N芯片,先接成十进制,再转换成6进制,利用“反馈清零”的方法即可实现6进制计数,如图2所示。 图2

2. 10进制电路设计 图3 3. 60 进数器电路的设计 “秒”计数器与“分”计数器都是六十进制,它由一级十进制计数器和一级六进制计数器连接而成,如图4所示,采用两片中规模集成电路74LS90N串接起来构成“秒”“分”计数器。

温度检测系统汇总

机电专业课程设计温度检测系统 学生姓名李晓晓 学院中国矿业大学年级专业2011机电专本指导教师孙长青完成日期2012年6月 前言

温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一,生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。在传统的温度测控系统设计中,往往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,就会造成整个系统性能的下降。采用数字温度传感器与单片机组成的温度检测系统进行温度检测、数值显示和数据存储,体积减小,精度提高,抗干扰能力强,并可组网进行多点协测,还可以实现实时控制等技术,在现代工业生产中应用越来越广泛。 本设计就采用以51单片机为核心,和单总线数字式温度传感器DS18B20 模拟出一温度控制系统,当温度没有超过预设温度时数码管显示当前温度,此本系统就是一个温度计。当温度超过预设温度时电路中的发光二极管就会闪烁报警,当温度降下时就停止闪烁,此时本系统就是一个温度监控器。以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口电路结构简单,广泛使用于距离远、节点分布多的场合,具有较强的推广应用价值。 目录

前言 (1) 1 总体设计方案 (3) 1.1设计的目的及意义 (3) 1.2总体设计思路 (3) 1.3总体设计方案设计 (3) 2 系统的硬件结构设计 (4) 2.1器件的选择 (4) 2.2电路设计及功能 (8) 2.3单片机的内部资源 (9) 2.4芯片DS18B20器件介绍 (10) 3 系统的软件设计 (13) 3.1设计的流程图 (13) 3.2系统部分程序的设计和分析 (14) 结论 (16) 附录Ⅰ程序设计 (17) 附录Ⅱ参考文献 (21) 附录Ⅲ结束语 (22) 附录Ⅳ实物照片 (23) 1 总体方案设计

基于单片机的温度测量系统设计(DOC)

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

基于DS18B20的多点温度测量系统设计

一、绪论 1.1 课题来源 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一,同时它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温度息息相关,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,在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测,并根据实际的要求对环境温度进行控制。比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。炼油过程中,原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品;没有合适的温度环境,许多电子设备不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。可见,研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。 随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日益突出,成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。 本设计要求系统测量的温度的点数为4个,测量精度为0.5℃,测温范围为-20℃~+80℃。采用液晶显示温度值和路数,显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示℃。显示数据每一秒刷新一次。 1.2 课题研究的意义 21世纪科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化,我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的主流之一,被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计,其目的在于: (1)掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法,利用C51对系统进行编程。

简单多点温度测量系统课程设计

课程设计报告(2010 —2011 年度第2学期) 题目:基于DS18B20的多点温度测量系统 院系: 姓名: 学号: 专业: 指导老师: 2011年5 月22 日

目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………

基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统,要求如下: (1).测量点为两点。 (2).测量的温度为-40~+40°C (3).温度测量的精度为±0.5°C (4).测量系统的响应时间要小于1S。 (5).温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法,尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力,增长学生动手实践经验,激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成,它负责测量温度后将温度量转化为数字信号,传输到数据处理模块;核心处理模块由AT89S52单片机组成,它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制;控制模块由几个按键组成,实现对测量点的选择以及电路复位的操作;显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成,它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图:

温度检测显示系统设计

毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器,单片机,数码管等元器件,设计一个温度检测系统,并通过显示器件,显示出温度数据。 2.熟练应用protel99,运用protel99设计温度检测显示系统。

3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究,通过A/D转换器的应用,使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后,A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机,由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码,Q0~Q3和DS1~DS4 都不是总线式的。因此,MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中,前两个环节的增益是固定的,只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法,由单片机8051输出数码管段选信号,经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1.温度传感器 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃~+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3~40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入

无线温湿度检测系统设计【文献综述】

毕业设计文献综述 电气工程与自动化 无线温湿度检测系统设计 摘要:随着无线传感网络的发展,环境的监测在各个领域有着广泛的应用,同时,无线传感网络也在传感器的进步下显得更加实用化。针对分散节点温湿度的检测,设计一种基于单片机的无线温湿度监测系统。该设计采用C8051F330单片机为核心的控制器,以温湿度传感器HU-10S、无线收发模块nRF24L01、串行通信模块为辅助,完成对温湿度的实时监测。 关键词:监测系统;无线;温湿度测量; 近年来,随着传感器、计算机、无线通信及微电机等技术的发展和相互融合,产生了无线传感器网络[1]。无线传感器网络是目前国内外的研究热点,具有相当广阔的应用前景。但是,传感器网络要实现实用化,还有许多基础性问题和关键部件需要解决。无线传感器网络的实用化离不开传感器技术的进步。而目前无线传感器网络的的主要领域有这么几个方向:军事应用、环境应用、医疗应用、建筑及城市管理和公共安全与反恐。 例如美国Crossbow公司2005年第四季开展了一项利用无线传感器网络对狙击者进行定位的课题。预先在传感器节点上布设听觉感觉器,根据狙击时声响传到不同传感器节点的时间差,对狙击点进行联合定位[2]。这类传感器可以在大型集会前提前布置,不需长时间待机,而目前的技术足以满足传感器在体积方面的需求。在我国,无线传感器网络在农业方面的应用很多,但主要集中于测量空气温湿度,缺乏对于如土壤温湿度、CO2 浓度的研究,这将是今后进行的一个重要方向。 无线传感器作为传感器发展的一个新的方向越来越受到重视, 无线传感器网络作为无线传感器的应用随着技术的发展、完善和成熟, 将更加趋于实用, 在特殊领域, 它有着传统技术不可比拟的优势, 同时也必将开辟出不少新颖而有价值的商业应用。 用于检测温湿度的无线系统,具有简便、可靠的特点,具有可扩充性并且成本较低,是本系统的最大的意义。针对不同的地点,可以将其稍作变动,就可以达到不同的效果。如在家庭中,还可以用于检测天然气是否有泄漏、是否有人进入家中行窃。又如实验室中,则可以改为检测实验室内的有无烟雾等。温湿度的测量在农业生产的大棚管理,仓库粮食存储管理,生产制造行业,气象观测,恒温恒湿的空调房科研及日常生活中被广泛应用。可以说温湿度是影响日常的生产生活以及科研的一个很重要的因素。目前我国许多领域例如农业生产等仍采用测温仪器与人工抄录、管理结合的传统方法,这不仅效率低,而且会由于判断失误和管理不力造成很多严重损失。 本系统利用传感器进行数据采集,在C8051F330单片机中对数据进行处理,并同时使用nRF24L01

多功能数字钟电路的设计与制作

多功能数字钟电路的设计与制作 一、设计任务与要求 设计和制作一个多功能数字钟,要求能准确计时并以数字形式显示时、分、秒的时间,能校正时间,准点报时。 二、方案设计与论证 1.数字钟设计原理 数字电子钟一般由振荡器、译码器、显示器等几部分电路组成,这些电路都是数字电路中应用最广的基本电路。振荡器产生的1Hz的方波,作为秒信号。秒信号送入计数器进行计数,并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现;“分”的计数、显示电路与“秒”的相同;“时”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路实现。所有计时结果由七段数码管显示器显示。用4个与非门构成调时电路,通过改变方波的频率,进行调时。最后用与非门和发光二极管构成整点显示部分。

2.总体结构框图如下: 图14 总体框图 三、单元电路设计与参数计算 1.脉冲产生电路 图15 晶振振荡器原理图 图16 555定时器脉冲产生电路原理图 振荡器可由晶振组成(如图15),也可以由555定时器组成。图16是由555定时器构成的1HZ 的自激振荡器,其原理是: 第一暂态2、6端电位为Vcc 3 1 ,则输出为高电平,三极管不导通,电容C 充电,此 时2、6端电位上升。当上升至大于Vcc 3 2 时,输出为低电平,三极管导通,电容C 放电, 11 21 C 1 R C 2 R O

此时2、6端电位下降,下降至Vcc 3 1 时,输出高电平,以此循环。根据公式C R R f )2(43.121+≈ 得,此时频率为0.991。 图17 555定时器波形关系 图18 555定时器产生1Hz 方波原理图 2.时间计数电路 图19 74LS161引脚图 74LS161功能表 v V 2 3 V 1 3 v U 1 74L S 161D Q A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A 3B 4C 5D 6 E N P 7E N T 10 ~L O A D 9~C L R 1 C L K 2

多点温度检测系统设计

摘要 环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。 本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。 关键词:单片机;多点检测;串口通信

Abstract Environmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、 The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、 Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun- -ication

一种多点测温系统的设计

一种多点测温系统的设计 1 温度传感器DS18B20 介绍DALLAS 公司单线数字温度传感器DS18B20 是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而 且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新 概念。DS18B20 支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在- 10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12 位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化为9 位和12 位的数字量。每个DS18B20 具有唯一的64 位长序列号,存放于DS18B20 内部ROM 只读存储器中。DS18B20 温度传感器的内部存储器包括1 个高速暂存RAM 和1 个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结 构寄存器。暂存存储器包含了8 个连续字节,前2 字节为测得的温度信息,第 1 个字节为温度的低8 位,第 2 个字节为温度的高8 位。高8 位中,前4 位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第 3 个字节和第 4 个字节为TH、TL 的易失性 拷贝;第5 个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复 位时被刷新;第6、7、8 个字节用于内部计算;第9 个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1 列 出了温度与温度字节间的对应关系。 2 系统硬件结构系统分为现场温度数据采集和上位监控PC 两部分。图1 为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC 机而独立工作。增加 上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分 采用8051 单片机作为中央处理器,在P1.0 口挂接10 个DS18B20 传感器,对10 个点的温度进行检测。非易失性RAM 用作系统温度采集及运行参数等的缓 冲区。上位PC 机通过RS485 通信接口与现场单片微处理器通信,对系统进行

温湿度检测系统的设计与实现

无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现院(系)名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间:2017.6.26—2017.7.14

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电子与信息工程学院教研室:软件工程

目录 第1章绪论 0 1.1系统的开发背景 0 1.2开发工具 0 第2章需求分析 (1) 2.1调研情况 (1) 2.2 模块划分 (1) 2.3 系统原理图 (1) 2.4 系统性能需求 (1) 第3章系统概要设计 (2) 3.1系统总体结构设计 (2) 3.2模块的创建 (2) 第4章硬件设计 (3) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (3) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (3) 4.3 LED数码显示模块设计 (3) 4.4 报警模块设计 (4) 4.5 主程序设计 (4) 4.6 LED显示子程序设计 (4) 第5章系统的测试 (6) 5.1 系统安装接线图 (6) 5.2 调试与结果 (6) 第6章总结 (6) 参考文献 (7) 附录程序 (8)

第1章绪论 1.1系统的开发背景 随着科学技术的快速发展,人类社会已取得了巨大进步!在居家生活、工农业生产、环保、气象、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的场所进行换气、降温和去湿等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,运算逻辑判断及自动化的功能,有着智能作用等优点,一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作,自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量,而且温湿度信息传递不及时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,并实时性高、精度高,通过显示器显示温湿度信息,并能进行温湿度超限报警的测控产品。 本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统,运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测,该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程,随时通过检测器的显示器进行读数,既方便,又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器,具有8K在系统可编程Flash 存储器,使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备,每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成,根据七个发光二极管的正负极连接不同,又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种,选择的数码管不同,程序设计上也有一定的差别。 编程采用Keil C 软件,使用C语音。

基于单片机的多点温度监测系统设计

基于单片机的多点温度监测系统设计 摘要:DS18B20是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其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。PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器,可提供一个RS232全双工异步窜行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案。 该系统由上位机和下位机两大部分组成。下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口,芯片使用了A TMEL公司的AT89S52单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器。上位机部分使用了通用PC。该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。 关键字:温度测量;单总线;数字温度传感器;单片机;转换器 Based on SCM more temperature monitoring system design Abstract:DS18B20 is a network of high precision digital temperature sensor, since it has the unique advantages single bus, users can easily set up sensor network, and can make more temperature measurement circuit become simple and reliable. PL2303 Prolific company is the production of a highly integrated RS232-USB interface converter, can provide a RS232 full-duplex asynchronous channeling line of communication equipment and the USB interface convenient connection function of the solution. The system consists of PC and a machine under two main components. A machine to implement the temperature detection and provide standard RS232 communication interface, ATMEL company used chip AT89S52 SCM and DALLAS company DS18B20 digital temperature sensor. PC parts used the general PC. This system can be used in storage temperature measurement, building the air conditioning control and production process monitoring, etc。 Key words:temperature measurement; Single bus; Digital temperature sensors; Single chip microcomputer; converter

温度检测显示及报警装置设计与制作

目录 第一章绪论 (1) 1.1课题背景与意义 (1) 1.2设计题目介绍 (1) 1.3设计目的 (1) 1.4设计内容和要求 (1) 第2章设计原理 (3) 2.1系统总体框架设计 (3) 2.2系统硬件设计 (3) 2.2.1温度传感器DS18B20电路 (3) 2.2.2蜂鸣器报警电路 (4) 2.2.31602液晶显示显示电路 (5) 2.2.4复位电路 (5) 2.3系统软件设计 (6) 第3章系统调试及结果分析 (8) 3.1硬件调试 (8) 3.2软件调试 (8) 3.3结果分析 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录一系统原理图 (11)

第一章绪论 1.1课题背景与意义 温度是一个基本的物理量,在工业生产和实验研究中,如机械、食品、化工、电力、石油、等领域,温度常常是表征对象和过程状态的重要参数,是各门学科研究中经常遇到和必须测量的物理量。本质上讲,温度就是衡量物体冷热程度的物理量,是物体分子热运动平均动能的标准。它是国际单位制规定的七个基本单位之一。温度概念的建立以及温度的测量都是以热平衡为基础的,当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热,换热结束后,两物体处于热平衡状态,此时它们具有相同的温度,这就是温度最基本的性质。因此对温度进行准确测量和有效控制已成为人们在科学研究和生产实践中面临的重要课题之一。 1.2设计题目介绍 设计并开发能自动测温并具有显示和报警系统的温度测量控制系统,要求以18b20做为温度测量传感器,以数码管、点阵、1602、全彩TFT屏做为温度等信息显示装置,以蜂鸣器为报警装置,能实现实时温度显示、温度上下限设定、温度上下限报警等功能。 1.3设计目的 测控系统技术是自动控制理论和微型计算机原理和接口等技术在工业生产过程中实现自主测量自动控制的专门技术,其以自动控制理论为基础,以电子技术、传感器原理、计算机原理及接口等课程内容为辅助,通过对测控系统的设计实践环节培养学生理论应用能力、总结归纳能力以及自我学习能力,从而进一步提高学生工程实践能力和创新意识的培养。 1.4设计内容和要求 (1)单片机开发仪提供的18B20温度传感器做为温度采集传感器。对温度进行实时采集。 (2)本组(第三组)使用1602液晶屏做为信息显示装置。

无线温度测量系统设计

本科毕业论文(设计)题目无线温度测量系统设计 专业通信工程 作者姓名程丰收 学号2011201827 单位理工学院 指导教师黄慧 2015 年 6 月 教务处编

原创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均在文中以明确的方式表明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

1绪论.................................. 错误!未定义书签。 1.1 摘要 ................................................. 2 1.2 选题依据和意义 (3) 1.3 无线传感器网络技术研究背景及意义 (4) 1.4 无线传感器网络技术简介 (5) 1.5 未来前景展望 (6) 2 ZigBee协议简介 (7) 2.1 ZigBee的概述 (8) 2.2 ZigBee的网络基础 (9) 2.2.1 网络节点类型 (10) 2.2.2 网络拓扑形式 (11) 2.3 ZigBee的工作模式 (12) 3 核心板介绍 (13) 3.1 CC2530核心板 (14) 3.2 CC2530引脚描述 (11) 3.3 温度传感器介绍 (16) 3.3.1 DS18B20温度传感器特性 (12) 3.3.2 DS18B20管脚介绍 (18) 4 系统总体设计 (19)

《多路温度检测系统》

《多路温度检测系统》 设计报告 一:统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心,能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元(从机)能独立完成各自功能,根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集,测量结果不仅能在本地储存、显示,而且可以利用单片机串行口,通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机,进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送,控制各个从机进行温度采集,收集测量数据,并对测量结果(包括历史数据)进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调,从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下: 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主 控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是: ?具有实时检测功能,能够同时检测4路温度,检测温度范围0℃~400℃; ?使用12位AD转换,采用过采样和工频周期求均值技术,分辨率达到16位,检测温度变化最小值达到0.007℃; ?使用RS-485串行总线进行传输,MAX485驱动芯片进行电平转换,传送距离大于1200m,抗干扰能力强; ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值; ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限,主机、从机均具有声光报警功能; ?具有定时、整点收集各从机数据功能,使用I2C串行E2PROM,可保存各从机以往24小时的数据,具有数据更新 与掉电保护功能; ?具有数据分析功能,能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值; ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息; ?从机之间可通过主机中转进行通信,根据用户需要观察其他从机实时温度值; ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器,人机界面友好; ?具有打印功能; ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。

相关文档
最新文档