高速AVR实现振动-温度信号采集

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基于AVR的温湿度检测仪

基于AVR的温湿度检测仪

基于AVR的温湿度检测仪作者:岳红来源:《计算机光盘软件与应用》2012年第23期摘要:在工农业生产和日常生活中,经常要用到湿度和温度的检测和控制。

本系统主要以AVR单片机为核心,使用SHT11温湿度传感器进行温度和湿度的检测,可实现温湿度的显示、调控和预警等功能,具有硬件简单、功能齐全的特点。

关键词:传感器;AVR单片机;SHT11中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 23-0000-021 引言随着电子技术和微型计算机的迅速发展,计算机测量和控制技术在国民经济各个领域得到了迅猛的发展和应用,给人民生活带来了很多方便。

单片机以其体积小、质量轻、成本低、功耗低、处理能强等特点,成为了主要的控制工具之一。

在日常生活和工农业生产中,经常要用到温度检测和控制。

传感器技术的发展,使之成为获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段,如今已渗透到工业生产、环境保护、资源调查、海洋探测、等极其之泛的领域,温湿度监测也工农业生产中得到广泛应用。

2 硬件设计本系统设计的便携式温湿度检测仪,选用ATmega16单片机为核心,使用SHT11温湿度传感器进行检测,通过液晶显示器LCD1604显示出实际测量到温度值和湿度值。

可实现温度和湿度的检测、显示的功能,具有硬件简单、功能齐全的特点。

2.1 主控制器。

主控制器选择AVR系列单片机中应用广泛、比较典型的ATmega16单片机,具有功耗低、体积小、接口丰富、功能齐全等特点,具有较高的性价比。

2.2 温湿度检测传感器。

温湿检测使用SHT11传感器。

SHT11是一款高度集成的数字温湿度传感器,它将温度检测、湿度检测、A/D转换和信号变换等功能集成到一起,接口简单,测量精度高,传输可靠性高,内部结构如图1所示。

芯片内的2个敏感元件分别将温湿转换成电信号,然后经由一个运算放大器,再通过一个14位的A/D转换器将放大后的电信号转换成数字信号由二线串行数字接口输出数据。

BASCOM-AVR 单总线(1-Wire)接口和温度计 说明书

BASCOM-AVR 单总线(1-Wire)接口和温度计 说明书

单总线它实现了在一条数据线上进行双向数据传输使系统布线更方便图8.6.2 程序8515def.dat定义度定义汉字的显示字符 Deflcdchar 2 , 31 , 4 , 31 , 4 , 12 , 10 , 18 , 17 天Portc.0接DS1820的数据线 Config Lcdpin=Pin,Db4=Porta.4,Db5=Porta.5,Db6=Porta.6,Db7=Porta.7,E=Porta.0,Rs=Porta.1 Config Lcd = 16 * 2 清LCD显示第一行显示提示字符串 Locate 2 , 1 : Lcd Chr(1) ; Chr(2) 2列显示汉字 Locate 2 , 8 : Lcd Chr(0) ; "C" Do  1wwrite &HCC : 1wwrite &H44 启动温度转换  Waitms 255  Waitms 255 DS1820初始化  1wwrite &HCC 跳过ROM操作  1wwrite &HBE 读温度值  Data1(1) = 1wread(9) 共9个字节  1wreset 无DS1820显示  Else  Crc = 0  For I = 1 To 9 CRC校验正确CRC校验正确负温度显示号  Else  Locate 2 , 3 : Lcd " " 以下显示温度CRC校验错***.*CRC计算用的表格 Data 0 , 94 , 188 , 226 , 97 , 63 , 221 , 131 , 194 , 156 Data 126 , 32 , 163 , 253 , 31 , 65 , 157 , 195 , 33 , 127 Data 252 , 162 , 64 , 30 , 95 , 1 , 227 , 189 , 62 , 96 Data 130 , 220 , 35 , 125 , 159 , 193 , 66 , 28 , 254 , 160 是各种总线中使用信号线较少多主机时钟同步和仲裁等功能很强的总线许多接口芯片如LCD驱动A/D,D/A都采用I2C接口而且大多数的IC卡的接口都采用I2C总线用AVR系统构成简易IC卡读写器I2C串行总线使用两根信号线另一根是时钟线SCL各设备的时钟线SCL接到总线的SCL关于I2C的详细内容请参考有关的书籍和资料因此需要用两根 I/O线来模拟实现I2C总线的功能实现I2C总线启始读BASCOM-AVR提供了专用的 I2C语句实验中采用的IC卡为ATMEL公司的AT24C01A/2/4/8/16该类IC卡上的芯片就是采用I2C总线接口的串行CMOS EEPROMAVR系列的单片微控制器内部还提供了一定容量的EEPROM设定值或密码口令字等它不仅可使系统设计节省硬件(EEPROM芯片)和连线提高了系统的可靠性和保密性使用了AVR片内的EEPROM来保存密码判别IC卡的非法性写用户使用PC的键盘输入8位自定密码将密码写入用户的IC卡中(也可同时写入AVR的EEPROM中作为系统密码)并同系统密码核对IC卡读写器采用LCD液晶显示器 原理图Exp9.bas ¥regfile = "8515def.dat" ¥crystal = 4000000 ¥baud = 9600 Dim I As Byte , Temp As Byte 定义LCD显示屏接口 Config Scl = Portd.7 定义Portd.6为I2C总线的Dda Const Adresw = &HA0 定义IC卡的读地址指令字 Config Pinc.0 = Input , Pinc.1 = Input , Pinc.2 = Input Portc.0 = 1 : Portc.1 = 1 : Portc.2 = 1 清LCD显示 Do  Cls  Locate 1 , 1 : Lcd "Demo for IC_Card" 检测有无IC卡插入  Locate 2 , 1 : Lcd "No IC_Card " 有IC卡插入  If Pinc.0 = 0 Then Cls  Locate 1 , 1 : Lcd "Enter Password: " 要求输入密码字 I = 1  Locate 2 , 1  Do  Temp = Inkey() 的密码字符长度为8个  Lcd Chr(temp) 将8个密码字写入IC卡中  I2cstart 如果系统设置为修改系统密码时 Writeeeprom Data1(i) , I 写入地址为1-8  End If  For I = 1 To 8 判别写入密码同用户输入的密码 If Data1(i) <> Data2(i) Then 相同不同等待用户抽出IC卡  Else 读IC卡上的密码字8个 Lcd Chr(data1(i)) 读系统密码字8个  Next  Card_ok = 0  For I = 1 To 8 比较  Card_ok = 1  Exit For  End If  Next  Locate 2 , 1  If Card_ok = 1 Then  Lcd "Password not ok!" 密码相符  End If  Do  Loop Until Pinc.2 = 1 返回循环 End 。

基于AVR单片机温度测量的设计与实现

基于AVR单片机温度测量的设计与实现

美国 M SE E T O IE推出的基于 A R系统的软件开发平台 B S O .V ,A C M A R如同 B S 语 C L C R NC V A C M A R B S O —V AI C
言一样, 具有程序设计简单易学 、 用简单语句可实现较复杂功能等特点 , 在短时间内能够掌握其编程方法 . 该 系统通过扩展, 能够实时 、 高精度地测量 6 个测量点的温度 . 4 某温度场温度测量 系统的要求为: 测温范围为 2 7 测量误差小于或等于 05C 采样速率大于或等 ~ 0C; o .o;
基金项目: 水利部科技创新资助项 目(C 20—0 S X 012 )
作者简介: 丁万平 ( 6 一 ) 男, 1 5 , 江苏 如皋人 , 9 讲师 , 硕士 , 主要从事大学物理 、 传感器原理理论教学和光电测量技术的研 究
维普资讯
74 1
河 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
中图分类号 :P 1 .1T 8 1 T22 1;H 1 文献标识码 : A 文章编号 : 0 — 8 (060-73 0 1 0 1 020 } 0 1-4 0 9 6
目前 , 许多温度测量系统都是采用高级语言编程的, 特别是 c 语言非常适用于单片机 , 但是由于 c语言 在短时间内较难掌握 , 故不容易得到推广和应用 . 美国 M SE E T O IE推出了基于 A R系统的软件开发 C L C R NC V 平 台 B S O .V , A C M A R 极大地推动 了 A R单片机的推广和应用 . V 本文根据某温度场的测量要求 , 基于新型 A R单片机的特点 , V 设计 了温度测量系统 . 在硬件 电路设计 上, 该系统采用光电继电器选通多路温度传感 器 L 3D 将温度变成 电压输出到 A D采集通道 , M5, / 具有精度 高、 一致性好 、 抗干扰能力强和结构紧凑等优点 , 可以很好地满足以上要求 ; 在软件编程设计上 , 该系统采用

基于AVR高速单片机的一种太阳能空调智能控制器

基于AVR高速单片机的一种太阳能空调智能控制器

2 太 阳能 空调 智能控制器组成
2.1 在集 热 器 出水 口设 置放 置温 度探 头 在 溴 化 锂 机 组 热 水 入 口放 置 温 度 探 头 和 流 量 计 ; 溴 化 锂 机 组 空 调 水 出 口放 置 在 温 度 探 头 和 流 量 计 , 末 端 供 暖 回 水 放 置 在 温 度 探 头 和 流 量 计 ; 末 端 供 冷 回 水 放 置 在 温度探头和 流量计 。 2. 2控 制器原 理 图 ( 2) 图 2 3控 制器 原理 图说 明 . 控 制 器接 入 的温 度 为8 温 度 , 度 探 路 温 头采 用用 NTC热 敏 电 阻 } 台 水泵 ; 个 电 动 5 1 三通 阀 ; 3台 流 量 计 , 量 计 流 量 信 号 为 流 RS4 5 讯 信 号 ; 台监 控 电脑 与 控 制 器 采 8通 1 用RS 3 转RS 8 通讯 , 台溴 化锂 机组 采 用 22 45 l RS4 5 讯 方 式 与 控制 器通 讯 。 8通 了 简 化 设 计 , 高 系 统 集 成 度 和 可 靠 提 性,P C U采 用选取 A TME 公 司高性 能 , L 低功 耗 的AV R高端 系列 单 片机 AT ME A1 8 G 2 芯 片 , 芯 片采 用先进 的RI C 构 , 有 l 8 该 S 结 具 2K 可在线编程FL H R00 ,K的E P AS M 4 E ROM , 8 1 位 的 AD转 换 器 , 个 可 编 程 的 串 行 路 0 两 US ART接 口 , 且 支 持 J 并 TAG在 线调 试 功 能和 在 线 编 程 I P功 能 , 便 系统 调试 和 编 S 方 程 。 此 此款 CPU可 以满 足 8 因 路温 度 的 模拟 输 入 要 求 , 场 需 要 接 入 三 种 不 同 协 议 的 现 带RS 8 串行 通 讯 的设 备 , 虑 到溴 化 锂机 45 考

新生儿暖箱温度控制电路设计

新生儿暖箱温度控制电路设计

新生儿暖箱温度控制电路设计
何敏;张煜;李小龙;吴静;陆静静
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】本文设计了一种稳定可靠的新生儿暖箱温度控制电路。

硬件电路不采用传统的继电器作为开关器件,取之的是双向可控硅。

整个电路包括温度采集电路、主控电路、温度显示与设定电路、加热器开关控制电路。

实现上,基于AVR单片机的主控电路接收温度采集电路采集的温度值,并与温度设定电路设定的温度值进行比较,进而控制基于双向可控硅的加热器开关控制电路,实现加热器的通断,并把温度值通过SPI总线发送至温度显示电路。

整个电路经过测试,可以实现对暖箱温度控制,并且可靠性好。

结论设计的控制电路发挥了双向可控硅适合做交流无触点开关这一优势,可稳定用于新生儿暖箱的温度控制,整个电路也具有控制准确、所占体积小、可靠性好的优点。

【总页数】5页(P66-70)
【作者】何敏;张煜;李小龙;吴静;陆静静
【作者单位】中国人民解放军联勤保障部队第九○一医院医学工程科
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.新生儿培养箱温度PID控制的实现
2.婴儿恒温培养箱温度异常报警电路设计
3.暖箱温度过高致新生儿死亡1例分析
4.全程无缝衔接护理对新生儿蓝光治疗出暖箱时间、睡眠时间和血氧饱和度的影响
5.新生儿暖箱的应用和管理中需要研究的问题
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便携式电梯振动信号测量仪

便携式电梯振动信号测量仪

65电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering组织之外与组织交互的其他组织)、业务用例,并利用活动图、时序图详述业务用例,建立业务对象模型[4]。

(1)识别业务执行者。

在本系统确定业务执行者过程中,需求分析人员通过分析确定本系统的组织为XX 周界管理组织,通过聚焦组织边界外部确定了业务执行者,包括:入侵人员、入侵车辆等,其与业务系统之间为被动交互;同时,通过聚焦组织内部确定了业务工人,包括监控值班人员和巡逻值班人员等。

具体见表1。

(2)识别业务用例。

业务用例图的研究对象为用户组织,参与者为业务执行者,主要用于在业务建模阶段从用户的角度定位系统应该提供的价值。

本系统中,在确定系统业务执行者的基础上,需求分析人员识别确认了业务用例,其中,针对入侵人员的业务用例如图2所示。

(3)建立业务对象模型。

该过程通过构建现状业务序列图,分析确定当前业务处理的痛点,并明确对现状的改进之处,得到改进的业务序列图。

在本系统中,需求分析人员对系统的现状业务序列图进行了分析。

其中,针对非法入侵人员非法攀爬周界围栏活动的现状业务序列图如图3所示。

通过分析可知,针对非法攀爬围栏活动的业务处理痛点为:当前的监控系统自动化程度太低,人工参与告警、处置过程全靠人工参与,因此,对该业务序列图进行改进,如图4所示。

阶段3:需求定义阶段,识别系统执行者,并根据系统执行者确定系统用例,通过系统用例组织需求,并通过关系调整用例。

系统用例图主要是用于系统建模的阶段,目的是从系统的角度来定位系统应该提供的价值,系统用例图研究的对象是甲方系统,其参与者是系统执行者,即系统外与系统发生功能性交互的其他系统(或人)。

在本AI 周界监控系统中,系统执行者分析结果如表2所示。

其中,根据系统业务序列图分析,系统用例图如图5所示。

基于系统用例和系统愿景,需求分析人员完成用例的细化,在此不在赘述;进而利用活动图进行每个用例的细化,本AI 监控系统对非法人员入侵告警活动图如图6所示。

基于AVR单片机的温度控制系统的硬件设计

量 通 过 双 向 可 控 硅 进 行 输 出 ,省 去 了 D/ A转
换环节 。
【 关 键 词 】温度 控 制 系统 A V R 实时 控 制
随着 近年 来温 度控 制系统 的快 速发展 , 具有超 快运行 速度和超 强处理能 力的 A VR单 片机被广泛运用在温度控制及检测方面,具有 较低的功能损耗。笔者在本文中构建 了一套 温 度控 制 系统 ,其 中控制元 件为 S S R固态继 电 器 ,测量 电路为具有温度补偿 的 型热电偶数
S R对 加热温度 进行控制 , 单片机 A t m e g a 1 2 8 ,温度测量 电路为热 电偶 压 ,固态继 电器 S 温度控 制及测量如 图 2所示 。在 5 V驱动时 , +MAX6 6 7 5,温度控 制 电路为继 电器 S S R, 0 mA 的 电 流 ,可 完 全 驱 通 信模 块为 UAR T异步 串 口。通 过 4 8 5总 线 单 片 机 端 口可 输 出 2 R ,故采用P B5 ( OC1 A) 引脚 发出 P W M 传 输将温度 数据输送 至上位 机,才采用 进行 动 SS S R的通断 的 目的。控制 解算 ,进而实现对温度的检测、控制和显示 。 波 形, 以达 到控 制 S 温度控制系统组成框图如图 1 所示 。
位单元置于芯片内部 ,电子显微 镜无法观测 , 极大的提高了单片机 的保密性能 。
断 电检测及高 阻抗 差动 输入。本系统 中共有 2
个6 6 7 5采集模板 ,单片机的 P E 0~1 、P F 0~2
分 别 接 入 M AX6 6 7 5的 S CK、 CS 、S 0端 ,
2温度控制系统
为P W M 输 出 ,导 通 SS R 固态 继 电器 ; J T AG

风机振动数据采集系统的设计_王新春

图 4 抗混叠低通滤波电路 振动信号如果在进入 DSP 之前没有经过抗混叠低通滤波 电路,采集到的信号将会严重影响到最后结果的分析。低通 滤波单元采用 8 阶开关电容滤波器,截止频率由其 CLK 管脚
图 5 信号调理电路 运算放大器 X31A 与 R919,R916,R910,R913 构成偏置 电路,可以将-2.5~2.5V 的电压偏置到 0~3V 范围内,只需要调 整 4 个电阻的阻值就可以设定。X31B 与周围电阻电容构成 一阶有源滤波器,将前端电压与采样点很好的隔离起来,通过 调节 C312 电容和 R907 电阻的大小改变截止频率。二极管选 用具有超快响应速度的瞬态抑制二极管,用来限制输入电压 的幅值。
0 引言
TMS320F28335 型数字信号处理器是 TI 公司的一款 TMS320C28X 系列浮点 DSP 控制器。相比以往的定点 DSP, 该器件具有精度高、功耗小、成本低、外设集成度高的特点,并 且在应用在振动采集领域时,其具有存储量大、A/D 转换更为 快速精准的优点。TMS320F2833x 在保持 150MHz 时钟速率 不变的情况下,新型 F2833x 浮点控制器比 TI 前代的数字信 号控制器性能提高 50%之多,快速傅里叶转换(FFT)等复杂计 算算法提升一倍之多。
数字滤波器的设计是通过 Matlab 的 FDAtool 工具箱来设 计的,直接将需要的参数导入进去,对于本系统设计了 IIR 数 字滤波器中的高低通椭圆滤波器,滤波范围在 0.7-10Hz。
(1)带通椭圆滤波器,阶数为 8,采样频率为 160Hz,第一 通频带频率为 0.1Hz,第二通频带频率为 50Hz,通频带波纹为 0.05dB,阻带衰减为 46dB,阶数为 8 时,得到的带通椭圆滤波 器的幅频特性如图 6 所示。

温度采集系统原理图

晶振电路与复位电路在晶振电路中,主要用到了XTAL1和XTAL2两个引脚。

(1)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

(2)XTAL2:来自反向振荡器的输出。

在晶振电路中,AT89C51具有两种晶振方式,一种是片内时钟振荡方式,但需要在引脚外接石英晶体和振荡电容,振荡电容的值一般取10-30pf。

另一种是外部时钟方式,即将XTAL1接外部时钟,XTAL2脚悬空。

本设计的晶振电路如图1所示。

图1 晶振电路单片机的晶振频率采用11.0592MHZ,外加两个30pF电容。

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出,外接石英晶体和振荡电容,构成了片内时钟振荡方式。

而振荡周期指的就是单片机外接石英晶体振荡器的周期。

当时钟起振后,产生一定的频率的时钟信号,单片机的CPU在时钟信号的控制下能一步一步完成自己的工作,同时与整个系统相关的周期还有振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期。

电容C1和C2主要用于校正波形,振荡器的作用主要是产生时钟振荡。

而整个电路的作用则是为了产生自激振荡。

引脚RST作用是复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

在按下按键后,系统自动复位,十分方便。

在复位电路中添加按键主要是为了能够使得复位更加方便,电容主要是在复位后进行充电,而上拉电阻起到限流的作用,保护了电路。

图2复位电路温度采集电路温度控制电路主要运用到了DS18B20和AT89C51。

图3 DS18B20管脚图在硬件上,DS18B20与单片机的连接有两种方法,一种是VCC接外部电源,GND接地,I/O与单片机的I/O线相连;另一种是用寄生电源供电,此时UDD、GND接地,I/O接单片机I/O。

内部寄生电源I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。

这里采用的是第一种连接方法,如图4所示:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚电位被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

基于AVR单片机的温度测量与控制系统设计

储 器等部件 ,温度测量范 围为 - 5 + 2 5 ~ 1 5℃,可编程
和精度 提 出 了更 高要求 。 传 统 的温 度测 量元 件有 热 电耦 、热 电阻 等 ,由 它们 构 成 的温 度传 感 器 需要 较 多 的外 部 硬件 支持 ,
收 稿 日期 :2 1 - 3 6 0 2 0 —1
sno, o i r ge p r ue y Njnt n i e n nrln et t r l i et g y esrm nti m ea rb c o o d ot l g l r h maw r ha n St nio i h on t t P u i d d a c o i e c o e e i b MO as trw s . r s s
第2 6卷 第 3 期 21年



VO1 N O3 . 26 .
J u a f o r l n n Un v ri f e h o o y n o Hu a i e st o c n l g y T
M a 2 2 v 01
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c l ci n P D o to n ip a , t. ee p rme tl e ut h w a ep o o e y tm a o toln c u a y ol to , I c nr l d d s l y e c Th x e e a i n a s lss o t t h r p s ds se h sc n r l ga c r c r h t i
管 控 制 电 热 丝 加 热 的 恒 温控 制 系统 。 并 详 细 介 绍 了 系统 硬 件 电路 的 选 取 及 系 统 软 件 的 实 现 , 主 要 包括 实 现
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高速AVR实现振动/温度信号采集
本文所介绍的新型智能充电机系统,解决了动态跟踪电池可接受充电电流曲线的技术关键,形成了独具特色的智能充电机系列,提高了充电质量和效率,充电工人只担任辅助性工作,为充电技术和充电设备闯出了一条崭新的路。

1硬件部分
电池充放电过程中,可进行恒流、恒压、涓流、充放电时间以及终止电压等多种控制规律选择。

整个系统分2层,下层是执行层,上层为控制层。

1.1节点层
利用三相桥式全控整流桥技术实现充放电转换。

晶闸管的触发由MSP430来完成。

拟采用双窄冲触发,以减少触发装置的输出功率。

下层的核心就在于对MSP430的控制。

MSP430F135是TI 公司新近推出的Flash系列的16位单片机,他具有内置12位A/D转换器、串行通讯接口,集成。

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