温度采集系统设计(2015-6-28 18-53-55)资料
基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统设计

基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统设计作者:刘孝赵刘雨宸董宜孝来源:《无线互联科技》2024年第09期摘要:随着科技的不断进步,人们需要更加智能且精密的电器。
由于人们平时的生活与温湿度应用密切相关,文章设计了基于STM32F103C8的温湿度数据采集系统。
该系统包括STM32F103C8T6主控模块、OLED显示屏显示模块和温湿度采集主要模块。
各种模块独立工作,互不干扰,模块电路内部完善、使用方便、相关衍生功能丰富。
该系统将采集到的数据在显示屏上显示,并在智能终端产品上应用,用户反响良好。
关键词:智能;温湿度;采集;测试中图分类号:TP311.1文献标志码:A0 引言随着科学技术与生产力的发展,人们的生活逐渐富裕,开始追求便捷的生活方式,智能家居监测系统也应运而生。
为了能依据室内温湿度来调整空调、风扇等电器的使用,对室内温湿度的实时采集必不可少。
温湿度数据控制对智能家居起着至关重要的作用。
从电器角度看,温度检测设备可以由接觸式和非接触式组成。
接触式是被测量对象和温度测量传感器之间进行充分的热量交互,最终达到热量平衡时,温度传感器的物理参数值就可以表明被测对象的温度值。
而非接触式温度采集则是通过辐射进行热交换,最常用的方式是采用光电式等传感器来实现。
1 硬件电路设计1.1 温度检测电路该系统主要由温湿度采集模块、STM32F103C8T6主控模块和OLED显示屏模块组成。
各个模块之间电路结构简单,易于焊接,性价比高。
依据“Steinhart-Hart方程”和“电阻式湿度传感器原理”可知:当温度升高时,热敏电阻(Negative Temperature Coefficient,NTC)阻值减小。
温度可由Steinhart-Hart方程求得温度T。
R t=R×EXP[B×(1/T2-1/T1)]由此可知,电阻以非线性方式与温度成反比变化。
其中,B:热敏指数,从规格书获取;T1:固定值,25℃;T2:输入目标温度;R t:热敏电阻阻值;R:标称阻值,从规格书获取;EXP:自然指数函数。
数字温度计设计

数字温度计摘要:温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。
该设计是数字温度计,首先是对总体方案的选择和设计;然后通过控制LM35进行温度采集;将温度的变化转为电压的变化,其次设计电压电路,将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压;再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。
最后在Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图,仿真结果表明:在温度变化时,可以通过电压的变化形式传递,最终通过3位十进制数显示出来。
关键词:温度计;电路设计;仿真目录1设计任务与要求 (1)2方案设计与论证 (1)3单元电路的设计及仿真 (2)3.1传感器 (2)3.2放大系统 (2)3.3 A/D转换器及数字显示 (4)4 总电路设计及其仿真调试过程 (6)4.1总电路设计 (6)4.2仿真结果及其分析 (7)5 结论与心得 (9)6 参考文献 (11)1 设计任务与要求温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。
本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,即用数字显示被测温度。
具体要求如下:(1)测量范围0~100度。
(2)测量精度0.1度。
(3)3位LED数码管显示。
掌握线性系统的根轨迹、时域和频域分析与计算方法;(2)掌握线性系统的超前、滞后、滞后-超前、一二阶最佳参数、PID等校正方法;(3)掌握MATLAB线性系统性能分析、校正设计与检验的基本方法。
2 方案设计与论证数字温度计的原理是:通过控制传感器进行温度采集,将温度的变化转化为电压的变化;然后设计电压电路,将变化的电压通过放大系统转化为需要的电压;再通过A/D转换器将模拟的电压转换为数字量后驱动数码管对实时温度进行动态显示。
原理框图如图2-1所示:图2-1数字温度计原理框图由设计任务与要求可知道,本设计实验主要分为四个部分,即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。
经过分析,传感器可以选择对温度比较敏感的器件,做好是在某参数与温度成线性关系,比如用温敏晶体管构成的集成温度传感器或热敏电阻等;放大系统可以由集成运放组成或反相比例运算放大器;A/D转换器需要选择有LED 驱动显示功能的,而可供选择的参考元件有ICL7107,ICL7106,MC14433等;显示部分用3位LED数码管显示。
基于LabVIEW的温度采集报警系统

基于LabVIEW的温度采集报警系统李文方;李海霞【摘要】温度作为一种物理参量,是工业生产中最普遍最重要的参数之一.为了能灵活地对温度进行测量,同时可以方便地改变控制范围的参数、增加可调节性,提出了本设计.本设计以LabVIEW软件为工具,在分析系统功能需求的基础上,介绍了包括前面板、流程图以及图标/连结器在内的虚拟温度采集报警系统的设计,同时介绍了数据采集的理论及虚拟仪器(VI)设计的相关技术,并给出了本系统的仿真结果.经仿真,本温度采集报警系统能很好地实现温度数据的采集,显示以及上下限的报警,并可以灵活地在0℃至100℃之间设定上下限报警温度,达到了设计的目的.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)005【总页数】3页(P71-73)【关键词】虚拟仪器;数据采集;温度;LabVIEW【作者】李文方;李海霞【作者单位】黄河科技学院河南郑州450063;黄河科技学院河南郑州450063【正文语种】中文【中图分类】TN98传统的温度采集主要由温度传感器,信号处理电路(放大、滤波),A/D转换电路,显示电路等构成,在微处理器如单片机的控制下,进行温度数据的采集以及显示,同时可以有上下限报警等功能。
传统的温度检测设备对设备本身和检测人员的技能要求都较高,且不方便自我检测,增加了设备维修成本和用户购买成本。
而虚拟仪器主要采用数据采集卡将数据送入计算机,然后通过LabVIEW中的软件设计和界面设计来完成对应的信息处理和显示功能[1-3]。
虚拟仪器能够根据用户不同的要求对其进行修改和扩展,在测量过程中还可以方便地改变控制范围的参数,增加可调节性。
本设计利用数据采集卡和LabVIEW软件,完成了温度数据的采集、显示、分析、报警等,从而实现了一个温度采集器的基本功能。
1 系统构成所有的LabVIEW应用程序,即虚拟仪器(VI),包括前面板(Front Panel)、流程图(Block Diagram)以及图标/连结器(Icon/Connector)3 部分[4]。
2015年-北京电子病历信息采集项目说明概论

电子病历共享工程信息采集项目说明本文件为电子病历共享工程项目需采集的项目、定义、分类说明文档。
包括每个采集项目的编码、名称、类型、长度及格式、是否必填项、指标定义、对应的指标分类标准。
电子病历共享工程需采集的信息包括医院所有门急诊信息和出院患者信息,具体信息采集和上报的统计口径如下:1.门急诊信息不包含体检、干保、急诊留观视同住院患者信息,出院患者信息包含急诊留观视同住院的患者、不包含干保患者信息。
2.门急诊信息接口标准中设有【就诊号-E08】数据项,该数据项是患者在院内一次就诊的唯一标识信息,建议各个医院在上报门急诊信息过程中认真填写该数据项,因为【姓名-A02】和【就诊号-E08】两个数据共同作为门急诊信息更新的唯一标识信息,对于信息上报错误或患者当日未完成本次门诊的全部诊疗过程,需要在下次整合完成一次就诊单元的全部信息后重新更新信息的情况下,可以采用上述两个字段更新前一次的门急诊填报信息;3.门诊、住院数据中费用类型代码,耗材的编码格式为:H001-本院编码,药品的编码采用海虹药品编码标准,其他项目编码采用北京市统一医疗服务收费标准的编码。
4.出院患者信息为患者一次住院结束后,围绕住院病案的信息,包括住院病案首页信息、检验检查、医嘱、出院小结等信息。
上传频度为每月初10个工作内上传上月出院患者信息。
第一部分:门急诊信息采集项目及说明(一)门急诊信息采集项目列表(二)门急诊信息采集项目定义及说明1. 患者基本信息1.患者编码类型:定义:患者就诊时所使用的卡的类型,有本市医保或农合卡的优先选择1或者4,外地患者可选择2、3、5、6、9。
1 本市医保卡号2.京医通卡号3.医联码4.本市新型农村合作医疗卡号5.外地医保卡号6.外地新型农村合作医疗卡号9. 院内就诊卡号2.患者编码:定义:与患者编码类型对应的卡号编码。
3.姓名:定义:个人具有法律效力的正式名称,包括:姓和名两个部分。
4.性别:定义:指个人的性别,按照GB/T2261执行0.未知的性别1.男性2.女性9.未说明的性别注1:0未知性别,用于真两性畸形或不确定者。
基于PLC的温湿度自动控制系统的设计

基于PLC的温湿度自动控制系统的设计空调系统的耗能量大,通常一栋建筑物总耗能量约有60%为空调系统所消耗。
当前建筑空调系统缺乏规范化管理,导致室内温度湿度缺乏合理的控制,从而导致资源的浪费。
本着节能减排的原则,本文从PLC自动控制技术作为切入点,探讨了基于PLC的温湿度自动控制系统的设计,在有效保证合理温湿度的基础上,达到温度湿度自动调节的目的,从而有效降低能源消耗,高效利用能源,希望能为相关人士提供些许参考。
标签:PLC;温湿度;自动控制;系统;设计基于PLC温湿度自动控制系统的设计,是从传统人工控制模式存在的弊端出发,以日本三菱公司生产的Fx2n系列的PLC自动控制器为核心,同时加入温度、湿度传感器作为检测装置,共同构建出一套室内温湿度自动调控系统,具体设计思路如下。
1 PLC技术的内涵概述PLC即可编程逻辑控制器,最初是应用在机械加工等工业领域的智能技术,能够通过预先的程序设定,来根据程序指令实现自动控制的功能[1]。
随着该技术的不断发展,以及各行业对自动控制的需求,现如今PLC技术已经延伸至多个行业,并均取得了较为理想的开展效果。
出于对节能减排的考量,笔者就尝试从PLC技术入手,构建基于PLC的温湿度自动控制系统,以满足节能减排的新时期要求。
2 系统的设计基于PLC的温湿度自动调节系统共包括PLC控制器、现场采集装置、信号传送装置、温湿度调节装置等几个模块。
首先在PLC模块中编辑程序,它通过信号传输装置和现场的采集装置、温度湿度调节装置相连,根据现场采集装置收集的温湿度结果,发出温度调节指令,并将指令传送至温度湿度调节装置上,实现自动调节温湿度的目的。
2.1 PLC控制器PLC是自动控制系统的核心模块,结合机型、容量、通信联网、功能扩展等,选择最佳性价比的三菱Fx2n-48mr型PLC自動控制器作为系统的核心控制模块。
2.2 温度传感器温度传感器是系统中负责采集实时温度的装置,本系统采用PTL00铂电阻作为温度采集装置,具有精度高、稳定的特点[2]。
基于STC单片机的无线温控系统设计

接口实验报告题目:基于STC单片机的无线温控系统设计院(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:职称:教授2015年7月22日一实验目的1 本实验通过利用STC89C52单片机和nRF24L01模块来控制DS18B20实现的无线温度控制系统。
控制通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡。
该系统能实现对温度的测量,同时还可以进行温度的设定,是可以实现远程控制的无线温度控制系统。
2 掌握用Altium Designer软件绘制原理图和PCB电路,以及电路板的制作过程(包括腐蚀,焊接,下载与调试),熟练Keil软件环境以及单片机C代码的编写、调试和hex文件的生成并下载到单片机芯片内,掌握软硬联调技巧与方法。
二系统分析1、系统的概述本实验研究基于51单片机的无线温度控制系统设计,以STC89C52单片机为控制核心,以DS18B20为测试器件,以LCD1602和LCD12864为显示器件,以nRF24L01模块为无线传输模块,以直流电机和继电器为控制温度的器件。
系统利用单总线数字温度传感器DS18B20采集温度数据,由单片机进行内部分析处理,由LCD1602和LCD12864显示数据(如果温度大于设定值则驱动直流电机模拟降温环境,如果温度低于设定温度则启动继电器),从机采集到的温度数据和控制状态可以通过nRF24L01模块发送到主机显示出来,主机可以通过按键来控制温度情况。
2、STC89C52单片机介绍2.1 芯片简介STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器(FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory)的低电压高性能COMOS8的微处理器,俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS51指令集和输出管脚相兼容。
STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。
山东省《建筑施工现场安全管理资料规程》(DB375063-2016)

DB山东省工程建设标准DB37/5063-2016 J13512-2016建筑施工现场安全管理资料规程Management specification of construction siteSafety Management Documents2016-07-21 发布 2016-09-01 实施联合发布 山东省住房和城乡建设厅 山东省质量技术监督局山东省工程建设标准建筑施工现场安全管理资料规程Management specification of construction site Safety Management DocumentsDB37/5063-2016住房和城乡建设部备案号:J13512-2016主编单位:山东省建筑施工安全监督站山东省建筑安全与设备管理协会批准部门:山东省住房和城乡建设厅山东省质量技术监督局发布日期:2016年07月21日施行日期:2016年09月01日前言为规范施工现场安全管理资料的编制和管理工作,加强施工过程中各个环节、部位的安全管理,根据山东省住房和城乡建设厅2015年工程建设标准编制计划的安排,山东省建筑施工安全监督站、山东省建筑安全与设备管理协会在广泛调研的基础上,参考国家相关标准,结合我省建筑施工安全管理实践经验,编制了本规程。
本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.安全管理资料的管理;4.安全管理资料的分类与整理;5.建设单位施工现场安全管理资料;6.监理单位施工现场安全管理资料;7.施工单位施工现场安全管理资料;附录A、B、C均为本规程的资料性附录,附录D为参考性附录。
本规程由山东省住房和城乡建设厅负责管理,山东省建筑施工安全监督站负责具体技术内容的解释。
本规程在编制过程中难免存在疏漏之处,各单位在使用过程中如有意见或建议请反馈给山东省建筑施工安全监督站(地址:济南市正觉寺小区一区1号,邮编:250011,电子信箱:**************),以便修订时参考。
(完整版)《机电系统综合毕业课程设计》

中原工学院机电学院机电系统综合课程设计说明书(学年第 1 学期)专业:机械电子工程课设题目:大气温度检测系统姓名:学号:班级所在小组:大气温度检测组小组分工:软件的编程和调试指导教师:完成日期:2015 年 1 月14 日机械电子工程教研室目录设计任务书 (1)1.设计目的与意义 (2)2.设计内容和要求 (2)2.1方案确定 (2)2.2设计内容 (4)2.3设计要求 (4)3.设计进度安排 (4)4.机电系统设计的分析和说明 (5)4.1控制设计 (5)4.2机电系统的调试 (16)5.机电综合课设结论 (17)6.机电综合课设的收获、体会和建议 (18)7.参考文献 (18)8.附录 (19)设计任务书题目设计大气温度检测系统设计任务要求设计合理可行的方案来实时准确的检测大气的温度,可以采用数字显示,也可采用模拟信号进行指针显示等,只要设计符合要求即可。
时间进度1月1日决定方案采用数字显示;1月2日进行硬件的选取;1月3日进行原理图的绘;1月4日进行PROTUESE的绘制;1月5日~1月7日进行写编程;1月8日~1月9日进行编程的调试和仿真;1月10日~1月11日进行硬件的焊接;1月12日到1月14日进行设计说明书的书写;1月15日进行课设答辩;主要参考书籍和资料[1]张俊.匠人手记[M]. 北京航空航天大学出版社,2014.1[2]刘海威.单片机及应用系统设计原理与实践[M].北京航空航天大学出版社,2009.7[3]王守中.DIY玩转51单片机[M]. 电子工业出版社,2013.2[4]张越,张炎,赵延军.微电子学[J].2007,37(5)任务分工备注大气温度检测课程设计说明书1.设计目的与意义微机测量和控制技术在经济迅速发展的今天,已被广泛应用于人类生活中,如工业控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、等各个方面。
而主控制器是每个控制系统不可或缺的部分,正因为单片机有体积小,重量轻,抗干扰能力强,环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易等优点,所以它是很多设计人员的首选控制器。
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课程设计(论文)题目名称温度采集系统设计课程名称智能仪器学生姓名龙宇豪学号**********系、专业电气工程系12测控技术与仪器指导教师王跃球2015年6月25日邵阳学院课程设计(论文)任务书2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名龙宇豪学号1241203042系电气工程系专业班级12测控技术与仪器题目名称温度采集系统设计课程名称智能仪器一、学生自我总结二、指导教师评定2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要现代社会是一个自动化程度高度集中的时代,我们的日常生活、生产不开各种各样形形色色的机器,温度是影响机器运转的一个很重要的参数,它影响着各种仪器的使用,它的测量与控制对人类日常生活、工业生产、农业生产、气象预报等都起着极其重要的作用。
在许多场合,及时获得目标的温度信息是十分重要的。
近年来,温度控制领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向,现在温度控制智能化正处于起步阶段,所以,设计一个温度控制系统具有广泛的应用价值与实际意义。
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。
温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量,但是它是看不到的,仅凭感觉只能感觉到大概的温度值,传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,使用不够方便,显示不够直观,数字温度计的出现可以通过将模拟信号转化为数字信号,通过单片机对温度的实时测量让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。
关键词:A/D转换、智能仪器、单片机目录摘要 (Ⅰ)1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)2总体设计 (2)2.1系统设计 (2)2.2LED显示路 (3)2.3温度测量电路 (3)3硬件设计 (4)3.1电路设计 (4)3.2主控制板模块 (5)3.3显示模块 (7)3.4温度采集模块 (8)3.5报警模块 (11)4仿真 (12)4.1仿真的概述 (12)4.2仿真结果 (12)总结 (14)参考文献 (15)程序 (16)1绪论1.1课题研究背景温度与人们的生存生活生产息息相关。
从古人类的烧火取暖,到今天的工业温度控制,处处都体现了温度控制。
随着生产力的发展,人们对温度控制精确度要求也越来越来高,温度控制的技术也得到迅速发展。
各种温度控制算法如:PID温度控制,模糊控制算法,神经网络算法,遗传算法等都应用在温度控制系统中。
传统的温度控制器多由继电器组成的,但是继电器的触点的使用寿命有限,故障率偏高,稳定性差,无法满足现代的控制要求。
而随着计算机技术的发展,嵌入式微型计算机在工业中得到越来越多的应用。
将嵌入式系统应用在温度控制系统中,使得温度控制系统变得更小型,更智能。
随着国家的“节能减排”政策的提出,嵌入式温度控制系统能够降低能耗,节约成本这一优点使得其拥有更加广阔的市场前景,而PLC就是最具代表性的一员。
目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。
在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极重要的实际意义。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。
目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪50年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。
它只能适应一般温度系统控制,难以控制滞后、复杂、时变温度系统。
而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已有较多的成熟产品。
但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件。
控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。
国外温度控制系统发展迅速,并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。
日本、美国、德国、瑞典等技术领先的国家,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各行业广泛应用。
目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
2总体设计2.1系统设计花木温室温度采集系统的组成基于两个方面:单栋花木温室温度采集系统和连栋花木温室温度采集系统。
后者建立在前者的基础之上,前者适用于个体经营的现状。
对于小规模花木温室温度采集系统,设置了独立的控制和显示等功能,并设置了RS-232和RS-485通讯口,以便和上位机通讯,实现了集散控制系统,其模式如下图。
另外,在设计过程中考虑到农业生产的特点,每个温室生产重建和生产场地的变化,也增加了系统的通用性,扩大了适用范围。
整个花木温室温度采集系统框图如2.1。
根据题目要求系统模块可以划分为:键盘模块、温度测量模块、显示模块、报警模块。
为实现各模块的功能,分别设计各模块的方案进行控制。
温室采集系统内部结构如图2.1所示。
图2.1 温室内部温度采集系统结构温度采集系统整体设计如图2.2所示。
图2.2温度采集系统整体设计2.2 LED显示电路(1)使用静态显示,这种方法不需要外加驱动,直接与单片机接口相连,不需要单独的程序来完成显示,但需要的I/O口较多。
(2)使用动态显示,节约了I/O口,但需要外加驱动,增加输出电流来更好地驱动数码管显示,电路简单,成本稍高,需要特定的编程来完成动态刷新。
本设计中选用动态显示,因为没有太多的输出口来完成静态显示。
2.3温度测量电路(1)传统的利用物体热胀冷缩原理的方法。
(2)利用热电效应的方法。
此方法制成的温度检测元件主要是热电偶。
热电偶发展较早,比较成熟,至今仍为应用最广泛的检测元件。
热电偶具有结构简单、制作方便、测量范围宽、精度高、热惯性小等特点。
它的缺点是线性不好,冷端需要温度补偿。
(3)利用热阻效应的方法。
(4)利用热辐射原理。
(5)利用声学原理的测量方法。
(6)晶体管测温器件。
(7)光纤温度检测技术。
(8)激光温度检测技术。
(9)微波温度检测器是利用在不同温度下,温度与控制电压成线性关系的原理制成的。
(10)在单片机电路设计中,大多使用的是传感器,所以选用温度传感器。
通过几种温度测量电路的比较可以看出方案十不仅电路简单,而且软件设计也相对比较简单。
故温度测量电路采用方案十。
3硬件设计3.1电路设计在本设计中控制器采用单片机AT89C51,温度传感器选用DS18B20,用4位LED 数码管以并口循环点亮来显示温度。
总体电路设计如图3.1。
图3.1 总体电路设计其中,P1.0至P1.7口连接四位数码管的ABCDEFG,DP口。
P2.0至P2.3分别连接四位数码管的片选电路。
P2.4口连接温度传感器的串行数据口。
3.2 主控制模块3.2.1单片机AT89C51展示本方案的主控制模块是由AT89C51单片机控制。
单片机如图3.2所示图3.2 单片机AT89C51AT89C51 提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
3.2.2单片机最小模块单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
振荡电路原理图如图3.3所示。
(1)振荡电路单片机最小系统振荡电路如图3.3所示。
图3.3 单片机最小系统振荡电路(2)复位电路复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
①上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
②按键复位:按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
单片机最小系统电路如图3.4所示:图3.4 单片机最小系统复位电路如图3.5所示:图3.5 单片机最小系统复位电路3.3 显示模块3.3.1 LED显示电路LED显示模块采用四位的数码管显示,分别显示检测到的温度数据,保留小数点后两位。
数码管显示电路如图3.6所示。
图3.6 四位数码管显示7段数码管由八个发光二极管组成,其中由7个细长的发光二级管组成数字显示,另外一个圆形的发光二极管显示小数点。
如图3.7所示图3.7 7段数码管的结构与工作原理3.3.2 LED片选模块本方案由于有四位数码管,因此必须有选择性的程序或器件。
我们在本设计中,我们采用PNP三极管。
LED片选电路如图3.8所示。
图3.8 LED片选电路3.4温度采集模块温度采集模块电路图如图3.9所示。
图3.9 温度采集电路DS18B20概述(1) DS18B20性能DS18B20的外形及管脚排列如下图3.10。
图3.10 DS18B20的外形及管脚排列DS18B20引脚定义如下:①DQ为数字信号输入/输出端;②GND为电源地;③VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
图3.11 DS18B20内部结构图(2)DS18B20工作原理DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。
(4) DS18B20特点DS18B20独特的一线接口,只需要一条口线通信多点能力,简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电,电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃。