智能测温系统设计

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基于红外线测温技术的智能家居温控系统设计与实现

基于红外线测温技术的智能家居温控系统设计与实现

基于红外线测温技术的智能家居温控系统设计与实现智能家居温控系统设计与实现是基于红外线测温技术的热门课题。

随着人们生活水平的提高和科技的进步,智能家居温控系统的需求越来越多。

本文将介绍基于红外线测温技术的智能家居温控系统的设计与实现方案。

一、引言随着家庭生活品质的提升,人们对于室内温度的舒适度要求也越来越高。

然而,传统的温控方式存在不便和能耗过高的问题。

为了提高家庭温控的舒适度和效率,智能家居温控系统应运而生。

二、红外线测温技术的原理红外线测温技术是通过测量物体辐射出的热量,来获取物体表面温度的一种非接触式测温技术。

红外线传感器通过接收来自物体的红外辐射,并将其转化为电信号,进而计算出物体的温度。

三、智能家居温控系统的设计与实现方案1. 硬件设计:智能温控装置包括温度传感器、红外线传感器、控制器、执行器等。

温度传感器用于感知室内温度,红外线传感器用于监测物体表面温度,控制器负责接收和处理温度数据,并根据设定的温度范围控制执行器,如空调、暖气等。

2. 系统架构:智能家居温控系统可采用分布式架构,其中包括传感器、控制器、网络通信、领域设备等。

传感器负责采集室内和物体表面的温度数据,控制器通过网络通信将数据传输给领域设备,领域设备根据数据执行相应的控制操作。

3. 数据处理与算法:通过大数据分析和机器学习算法,智能温控系统可以根据室内和物体表面温度趋势进行预测,优化温度调节策略。

同时,系统可以学习用户的偏好和习惯,实现个性化温度控制。

4. 用户界面设计:通过智能手机App或者智能家居控制面板,用户可以随时随地监控和调节室内温度。

用户界面应简洁直观,提供实时温度数据、设定温度范围、模式选择、定时预约等功能。

四、智能家居温控系统的优势1. 舒适性:通过智能家居温控系统,用户可以根据自己的需求和习惯,轻松调节室内温度,提供更加舒适的生活环境。

2. 节能减排:智能温控系统可以合理调控室内温度,避免能耗过高和能源浪费,从而达到节能减排的目的。

AI智慧测温管理系统设计方案 (2)

AI智慧测温管理系统设计方案 (2)

AI智慧测温管理系统设计方案设计方案:1. 引言随着人工智能的发展和应用普及,AI智慧测温管理系统成为了现代温度管理的有效工具。

本文将介绍一种基于AI技术的智慧测温管理系统的设计方案。

2. 系统架构该系统的整体架构包括:- 温度采集模块:通过温度传感器获取温度数据。

- 数据处理模块:对采集的温度数据进行处理和分析。

- AI模型训练模块:利用机器学习和深度学习算法对历史温度数据进行训练,建立预测模型。

- 预测与告警模块:根据预测模型对当前温度进行预测,并根据预警规则触发相应的告警机制,对异常温度进行预警。

- 数据存储和展示模块:将处理后的数据和预警记录存储到数据库中,并通过可视化界面展示给用户。

3. 功能设计- 温度采集:系统通过温度传感器对不同区域的温度进行采集。

- 数据处理:对采集到的温度数据进行滤波和处理,去除信号噪声和异常值。

- 历史数据分析:对历史温度数据进行统计和分析,找出温度变化的规律。

- AI模型训练:将历史数据输入到AI模型中,使用机器学习和深度学习算法进行训练,建立温度预测模型。

- 温度预测:利用预测模型对当前温度进行预测,并与设定的阈值进行比较,判断是否异常。

- 预警机制:当温度异常时,触发相应的预警机制,如发送短信或邮件通知相关人员。

- 数据存储和展示:将处理后的温度数据和预警记录存储到数据库中,并通过可视化界面展示给用户,以便用户查看历史数据和分析温度趋势。

4. 技术实现- 温度采集模块可以使用传感器技术实现,如热敏电阻或红外线传感器,通过串口或无线协议将采集的温度数据传输给数据处理模块。

- 数据处理模块可以使用常见的数据处理算法,如滑动窗口平均或加权平均算法,对采集的温度数据进行平滑处理。

- AI模型训练模块可以使用机器学习和深度学习框架,如TensorFlow或PyTorch,通过构建适当的神经网络模型对历史温度数据进行训练。

- 预测与告警模块可以使用训练好的AI模型对当前温度进行预测,并根据设定的预警规则进行异常判断。

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。

智能温度表设计原理

智能温度表设计原理

智能温度表是一种可以测量环境温度并提供智能化功能的设备。

其设计原理通常包括以下几个关键部分:
1. 温度传感器
智能温度表的核心部件是温度传感器,用于检测环境的温度。

常用的温度传感器包括热敏电阻(PTC、NTC)、热电偶和数字温度传感器等。

传感器将温度信号转换为电信号,并输出给控制系统进行处理。

2. 控制系统
智能温度表的控制系统通常由微处理器或微控制器组成,负责接收和处理来自温度传感器的信号。

控制系统根据预设的算法对温度数据进行处理,并可以实现各种功能,如温度显示、报警功能、数据存储和通信等。

3. 显示模块
智能温度表通常配备有显示模块,用于显示当前环境温度和其他相关信息。

显示模块可以采用液晶显示屏、LED显示等,以直观方式展示温度数据给用户。

4. 电源管理
智能温度表需要稳定的电源供应以正常工作。

电源管理部分通常包括电池或外部电源接口,以及相关的电源管理电路,确保设备的正常运
行和节能管理。

5. 智能功能
除了基本的温度检测和显示功能,智能温度表还可能具备一些智能化功能,如温度数据记录、远程监控、温度趋势分析、报警提示等。

这些功能通过控制系统的智能算法实现,提升了设备的实用性和便捷性。

综上所述,智能温度表的设计原理主要包括温度传感器、控制系统、显示模块、电源管理和智能功能等关键部分,通过这些组成部分的协同工作,实现了智能温度表的准确测量和智能化功能。

《智能测温仪》毕业设计论文

《智能测温仪》毕业设计论文

《智能测温仪》毕业设计论文智能测温仪是一种结合了智能技术和温度测量技术的设备,广泛应用于医疗、工业、家居等领域。

本文旨在通过设计和制作一个智能测温仪的原型,实现对人体体温的快速、准确测量,并具备数据记录和分析的功能。

本文将从以下几个方面进行论述。

首先,本文将对智能测温仪的设计目的和功能进行阐述。

智能测温仪的设计目的是为了提供一种可靠、安全、精准测量人体体温的设备。

在功能方面,智能测温仪具备自动识别人体的能力,并可以通过非接触式测温方式快速测量体温。

同时,智能测温仪还具备数据记录和分析的功能,可以将测得的体温数据存储并分析,为用户提供更多的参考信息。

其次,本文将对智能测温仪的硬件设计进行详细介绍。

智能测温仪的硬件主要包括传感器、微控制器、显示屏和按键等组成部分。

传感器主要用于感知周围的温度,通过与微控制器进行通信实现测温功能。

微控制器负责数据的处理和控制整个设备的运行。

显示屏用于显示测量结果和其他信息,按键则用于设备的操作控制。

然后,本文将对智能测温仪的软件设计进行详细阐述。

智能测温仪的软件主要包括测温算法、数据存储和分析算法以及用户界面设计。

测温算法是实现测量精准度的关键,需要考虑传感器的误差和其他因素对测量结果的影响。

数据存储和分析算法主要用于将测得的体温数据存储在设备中,并提供数据分析的功能,以便用户可以更好地了解自己的身体状况。

用户界面设计则需要符合人机工程学原理,使用户能够方便地操作设备。

最后,本文将对智能测温仪的实际应用进行讨论。

智能测温仪可以广泛应用于医疗、工业、家居等领域,为用户提供方便、快速、准确的体温测量服务。

在医疗领域,智能测温仪可以用于门诊、急诊等场所的体温监测;在工业领域,智能测温仪可以用于生产线体温监测,以确保员工健康和生产质量;在家居领域,智能测温仪可以用于家庭成员的日常体温监测,及时发现和预防疾病。

综上所述,智能测温仪是一种集成了智能技术和温度测量技术的设备,在多个领域具备广泛应用前景。

基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施

基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施

基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施智能温控系统是一种利用先进的技术手段来监测和调节室内温度的系统。

基于红外线测温技术的智能温控系统能够通过红外线感应器实时测量人体温度,并自动调节环境温度,为用户提供一个舒适的室内环境。

在设计和实施基于红外线测温技术的智能温控系统时,我们需要考虑以下几个方面:1. 红外线测温技术的选择在选择红外线测温技术时,我们需要考虑其准确度、响应速度和稳定性。

高准确度的红外线测温技术能够提供可靠的数据,快速响应速度可以及时感知到人体温度变化,而稳定性可以确保长时间的可靠运行。

2. 温度感应器的布置在室内的不同区域布置红外线温度感应器是非常重要的。

合理的布置可以确保系统能够准确地感知到人体温度,并进行及时的调节。

一般而言,温度感应器可以布置在入口、会议室、办公区和共用设施等频繁出入的区域,以确保及时监测到人体温度的变化。

3. 温度数据的处理和分析系统需要具备处理和分析红外线测温数据的能力。

温控系统可以通过将红外线测温数据与预设的温度阈值进行比对,从而判断当前环境是否需要进行温度调节。

同时,系统也可以将温度数据进行存储和分析,以便用户后续参考和分析。

4. 温度调节的方式基于红外线测温技术的智能温控系统可以通过多种方式进行温度调节。

例如,可以通过控制空调系统、暖气系统或者通风系统来实现温度的调节。

在温度过高或过低时,系统可以及时发出信号,触发相应的设备进行温度调节,以保持室内环境的舒适度。

5. 用户交互界面的设计为了方便用户操作和监控温度调节情况,智能温控系统需要拥有友好的用户交互界面。

用户可以通过界面进行温度设定、监测室内温度以及查看历史数据等操作。

同时,系统还可以提供报警功能,当温度异常或超过设定的范围时,系统会自动发出报警提醒,提醒用户及时采取措施。

总结而言,基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施需要考虑红外线测温技术的选择、温度感应器的布置、温度数据的处理和分析、温度调节的方式以及用户交互界面的设计。

基于单片机的智能体温检测系统设计

基于单片机的智能体温检测系统设计

基于单片机的智能体温检测系统设计摘要:由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化,为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求,采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险,又可以第一时间检测疑似病例。

在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担,为防疫工作提供保障。

目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题,并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。

与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中,具有体积小、便携、易操作等优点,为操作人员提供了极大便利。

此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所,可以为进出人员提供检测服务。

人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用,节省人力物力,并且其效率远高于人工检测。

关键词:单片机;智能体温;检测系统;设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热,因此体温检测是疫情防控的第一道防线。

以当今人流密集场所疫情防控情况为背景,设计并实现了一款基于STM32单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。

该系统利用OPENMV对目标人脸进行快速检测,精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况,利用MLX90614准确测量目标体表温度,实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机App上,实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。

1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础,利用传感器测量温度,通过通信和控制技术,形成温度测量控制系统。

具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。

1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计,包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路,通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。

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。

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第1章绪论1.1设计背景随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现.能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。

与传统的温度计相比,这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。

选用STC89C52单片机作为主控制器件,DSl8B20作为测温传感器通过LCD1602并行传送数据,实现温度显示。

通过DSl8B20直接读取被测温度值,进行数据转换,该器件的物理化学性能稳定,线性度较好,在-55℃~125℃最大线性偏差小于0.1℃。

该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。

另外,该温度计还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。

1.2智能测温系统特征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让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。

数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性,误差≤0.5%,内电源、微功耗、不锈钢外壳,防护坚固,美观精致。

数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器,内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆,是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。

是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品,广泛应用于各类工矿企业,大专院校,科研院所。

数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值,如25.0摄氏度,然后通过显示单元,如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。

这样就完成了数字温度计的基本测温功能。

数字温度计根据使用的传感器的不同,AD转换电路,及处理单元的不同,它的精度,稳定性,测温范围等都有区别,这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计。

1.3设计的主要任务用AT89S51单片和DS18B20温度传感器来实现范围为-55℃-125℃的测量,要求显示精度误差小于0.5℃,用3位LED数码直接读出温度。

掌握单片机AT89S52的基本结构及工作原理了解温度传感器DS18B220的工作原理实现温度的测量,设置温度的上下限和报警功能;掌握单片机系统的分析和设计方法以及仿真软件与编译软件的使用方法。

第2章系统总体方案2.1 总体方案说明采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。

便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。

且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。

在−55~125摄氏度时,最大线形偏差小于0.5 摄氏度。

DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。

这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。

采用51 单片机控制,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 机通信上传数据,另外AT89C51 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。

该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。

该系统扩展性非常强,它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,并可以利用AT24C16芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。

2.2 系统设计原理利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。

利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。

其温度测量范围为−55℃~125℃,精确到0.5℃。

数字温度计所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。

2.3 系统组成本课题以是89C52单片机为核心设计的一种数字温度控制系统,系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,温度显示电路,上下限报警调整电路,单片机主板电路等组成。

系统框图主要由主控制器、单片机复位、报警按键设置、时钟振荡、LED显示、温度传感器组成。

系统框图如图2-1所示。

图2-1 系统基本方框图1. 主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

2. 显示电路显示电路采用LED液晶显示数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码。

显示电路是使用的串口显示,这种显示最大的优点就是使用口资源比较少,只用p3口的RXD,和TXD,串口的发送和接收,4只数码管采用74LS164右移寄存器驱动,显示比较清晰。

3.温度传感器温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20温度传感器。

DS18B20输出信号全数字化。

便于单片机处理及控制,在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1 摄氏度,采用单总线的数据传输,可直接与计算机连接。

用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。

获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。

第3章系统硬件选择3.1 单片机的选择AT89S51 是CMOS8 位单片机,它集 Flash 程序存储器既可在线编程(ISP),也可用传统方法进行编程,所以低价位 AT89S51单片机可为提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,对于简单的测温系统已经足够。

单片机AT89S51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

主要特性如下●与MCS-51 兼容● 4 K字节可编程闪烁存储器●寿命:1000写/擦循环●数据保留时间:10年●全静态工作:0Hz-24Hz●三级程序存储器锁定● 128*8位内部RAM● 32可编程I/O线●两个16位定时器/计数器● 5个中断源●可编程串行通道图3-1 AT89S51单片机引脚图●低功耗的闲置和掉电模式●片内振荡器和时钟电路AT89S51 单片机为40 引脚双列直插式封装。

其引脚排列和逻辑符号如图3-1 所示。

各引脚功能简单介绍如下:●VCC:供电电压●GND:接地●P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每个管脚可吸收8TTL门电流。

当P1 口的管脚写“1”时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FLASH编程时,P0口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部电位必须被拉高。

●P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入“1”后,电位被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

●P2口: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。

作为输入时,P2口的管脚电位被外部拉低,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉的优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

●P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

●RST: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。

●ALE / PROG :当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。

在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

●PSEN:外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取址期间,每个机器周期PSEN两次有效。

但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现。

●EA/VPP:当EA保持低电平时,访问外部ROM;注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,访问内部ROM。

在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V 编程电源(VPP)。

●XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

●XTAL2:来自反向振荡器的输出。

3.2温度传感器的选择由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部元件支持,且硬件电路复杂,制作成本相对较高。

这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。

DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20是一种新型的“一线器件”,其体积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、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”接口的温度传感器。

温度测量范围为-50~+150 摄氏度,可编程为9位~12 位转换精度,测温分辨率可达0.0625摄氏度,分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中,掉电后依然保存。

被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可以在远端引入,也可以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。

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