基于單片機(jī)的溫度計(jì)設(shè)計(jì)課件

1、江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))基于單片機(jī)的溫度計(jì)設(shè)計(jì)彭玲玲一、背景介紹二、總體設(shè)計(jì)介紹三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)五、總結(jié)一、背景介紹溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，與人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著密切的關(guān)系，在電力供應(yīng)中離不開(kāi)溫度測(cè)量。液壓操作動(dòng)機(jī)的斷路器是電網(wǎng)的重要設(shè)備，保證斷路器液壓操作機(jī)構(gòu)油路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)保證電網(wǎng)安全具有重要意義。當(dāng)環(huán)境溫度降低到一定程度后，斷路器的油路流動(dòng)受到影響，液壓油黏度增大不利于油路的流動(dòng)，影響斷路器的特性。正常情況下，該裝置顯示當(dāng)時(shí)溫度值。當(dāng)氣溫升高或降低到規(guī)定值時(shí)，此裝置會(huì)立即自動(dòng)安全關(guān)閉或打開(kāi)加溫裝置，防止發(fā)生事故，是變電站不可缺少的保護(hù)裝置。因此研究溫度的

2、測(cè)量方法和測(cè)量裝置在實(shí)際生產(chǎn)中有著重要的意義。二、總體設(shè)計(jì)介紹1 總體論述此次所討論的數(shù)字溫度計(jì)，除了完成基本的溫度測(cè)量外，還能夠滿足最高最低溫度設(shè)置及報(bào)警，在不同的環(huán)境中，所要求的最高溫度和最低溫度是不同的，因此最高溫度和最低溫度應(yīng)能夠根據(jù)環(huán)境不同而設(shè)置成不同的數(shù)值。還有些場(chǎng)合要求每隔一定得時(shí)間段進(jìn)行讀取一次數(shù)值，當(dāng)相隔的時(shí)間比較長(zhǎng)而所需要讀取的數(shù)據(jù)又比較多時(shí)，認(rèn)為的讀取就比較麻煩，因此應(yīng)具備自動(dòng)讀取和存儲(chǔ)若干組溫度值的功能。另外，在野外工作時(shí)能夠選擇其工作模式以降低功耗。 .2 設(shè)計(jì)思路由論述可知，所設(shè)計(jì)的這種溫度計(jì)的功能是傳統(tǒng)的物理溫度計(jì)無(wú)法完成的。在分析之后決定采用以單片機(jī)AT89C5

3、1為核心的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要有以下幾個(gè)模塊：測(cè)量輸入模塊，鍵盤(pán)設(shè)置模塊，運(yùn)算處理模塊，顯示模塊和報(bào)警模塊。有這幾個(gè)模塊組成的系統(tǒng)框圖如圖1所示：三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1 傳感器選擇設(shè)計(jì)單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)需要考慮以下3個(gè)方面溫度傳感器芯片的選擇；單片機(jī)和溫度傳感器的接口電路；控制溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度信息采集以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖?DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3 顯示模塊顯示部分采用液晶顯示器1602，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。4 報(bào)警模塊報(bào)警模塊采用的是聲光報(bào)警電路，當(dāng)檢測(cè)溫度超過(guò)設(shè)定的上下限值時(shí)，單片機(jī)就會(huì)發(fā)出報(bào)警脈沖，使得報(bào)警電路工作，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào) 5 低功耗設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路是圍繞如何實(shí)現(xiàn)低

4、功耗開(kāi)展。控制功耗,必須從內(nèi)部著手。對(duì)于數(shù)字化的測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇采樣周期,在一個(gè)采樣周期內(nèi),迅速地測(cè)量溫度,然后進(jìn)入電流消耗較低的“休息”狀態(tài),就可以大幅度地減小整個(gè)系統(tǒng)的電流的消耗。假設(shè)采樣可以在Ts=10 ms之內(nèi)完成,采樣時(shí)消耗的電流為Is=1mA,采樣周期為TA=1 s,非測(cè)量狀態(tài)的電流消耗為Ib=0.04 mA 四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)溫度計(jì)的工作模式可進(jìn)行選取，主要有兩種數(shù)據(jù)讀取方式：人為讀取和自動(dòng)讀取。1 人為讀取在該讀取方式下的工作模式是需要人參與讀取的，其大致程序流程如圖 2 自動(dòng)讀取在一些工作場(chǎng)合要求測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)的若干組溫度，此時(shí)若是人為地進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，顯然效率不高。所以在這次設(shè)計(jì)的溫度計(jì)的功能中包含了自動(dòng)讀取這一功能。當(dāng)參數(shù)設(shè)置為自動(dòng)讀取的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)將顯示模塊關(guān)閉，并在RAM中開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)用以存放要讀的數(shù)據(jù)。當(dāng)此時(shí)數(shù)據(jù)讀完后系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。激活后通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)入數(shù)據(jù)查看欄目可進(jìn)行數(shù)據(jù)查看和刪除。五、總結(jié)溫度計(jì)的整體設(shè)計(jì)大致如上文所述，經(jīng)過(guò)分析可知該溫度計(jì)的思路是可行的。由上述可知該溫度計(jì)能夠適應(yīng)多種場(chǎng)合的需要同時(shí)其工作效率較高，而且低功耗模式的功能由讓其具有較低的經(jīng)濟(jì)投資。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，按著此思路設(shè)計(jì)的