644522929毕业设计(论文)基于单片机的电子体温计电路设计.doc
《644522929毕业设计(论文)基于单片机的电子体温计电路设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《644522929毕业设计(论文)基于单片机的电子体温计电路设计.doc(50页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、基于单片机的电子体温计电路设计摘 要温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍、最常用的测量及被控参数之一。随着社会的发展、科学技术的不断更新,温度的测量范围要求不断扩大,同时温度的测量准确性要求不断提高。它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度测量的意义就越来越大。电子体温计电路采用AT89S52作为核心器件实现对系统的自动控制。外界温度经DS18B20集成温度传感器采集,温度变化最终转换为可被单片机识别的数字信号,单片机将采集到的温度值在LED数码管上显示出
2、来。当采集到的温度不在-55C125C时,启动报警装置,提醒相关工作人员采取措施。当采集到的温度在35C40C时,启动语音播报功能,提醒温度正常,温度偏高,温度偏低等。传统所使用的温度计通常都是精度为1C和0.1C的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都紧密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。电子体温计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温速度快、测温准确、携带方便等优点。关键词:单片机;电子体温计;温度传感器;报警;语音播报The Design of the Electronic Therm
3、ometer Based on MicrocontrollerAbstractTemperature as an important physics, is the most common industrial production process, the most commonly used one of measuring and controlled parameter. With the development of society, the science and technology unceasing renewal, temperature measurement range
4、 requirements, at the same time expanding temperature measurement accuracy requirement enhances unceasingly. It directly affects combustion, chemical reaction, fermentation, roasted, distillation, concentration, extrusion, crystallization and air flow etc physical and chemical processes. Temperature
5、 control error could cause a production safety, product quality, product yield and so on. So the significance of temperature measurement is more and more big.Electronic thermometers circuit USES AT89S52 devices as the core device implements to the system automatic control. The temperature outside te
6、mperature sensors to collect by DS18B20 integration, the temperature change finally converted to can be microcontroller identification digital signal, microcontroller will to collect in LED digital tube temperature displayed. When the collected C temperature is not - 55 125 C - start alarm device, r
7、emind relevant working personnel take measures. When the collected in 35 C temperature of 40 C - start speech function, remind temperature normal higher temperature, temperature, low, etc.Traditional use thermometer is usually accuracy 0.1 C and 1 C of mercury, kerosene or alcohol thermometer. The t
8、hermometer calibration interval are usually close, not easy accurate resolution, reading difficulties, and their heat capacity is bigger, the time needed to reach thermal equilibrium is long, so it is difficult to read accurate, and use very inconvenient. Electronic thermometers and compared with tr
9、aditional thermometer readings, convenient, measuring temperature range, temperature measuring speed, temperature measurement accurate, easy to carry, etc.Keywords: Microcontroller; Electronic thermometers; Temperature sensors; Alarm; Speech broadcast目录引 言1第1章 绪论.2第2章 硬件部分的设计.42.1 AT89S52单片机及其晶振电路42
10、.2 看门狗复位电路72.3 温度信号采集模块102.4 键盘与显示电路132.5语音提示电路162.6 报警电路172.7 输出驱动接口电路18第3章 软件程序设计193.2 定时器中断服务程序流程图设计193.3 DS18B20子程序流程图213.4 看门狗程序流程图的设计24结论与展望.26致 谢.27参考文献.28附录A 总体电路图29附录B 外文文献及译文30附录C 参考文献题录及摘要34附录D 源程序.36插图清单图2-1 总体电路框图.3 图2-2 AT89S52的引脚图.4 图2-3 内部振荡电路连接图.6 图2-4外部振荡电路连接图.6 图2-5 X5045的引脚图.7 图2
11、-6 X5045与AT89S52单片机连接电路图.9 图2-7 DS18B20引脚图.10 图2-8写“0”和写“1”时隙.12 图2-9读0读和1时隙.12 图2-10 温度传感器DS18B20与单片机的连接.13 图2-11 74LS164引脚图.14 图2-12 显示电路的连接.15 图2-13 按键对单片机的接口电路图.15 图2-14 语音模块与单片机的接口电路.17 图2-15 报警电路图.17 图2-16 驱动电路与单片机的连接.18 图3-1 主流程图.19 图3-2 键盘扫描流程图.20 图3-3中断程序流程图.21图3-4 DS18B20的读程序流程图.22 图 3-5 D
12、S18B20的写程序流程图.23 图3-6 温度采集程序流程图.23 图3-7 X5045读写程序流程图.25表格清单表2-1 P1口引脚的第二功能.5 表2-2 P3口引脚的第二功能.5 表2-3 引脚功能描述.7 表2-4 X5045状态寄存器各位定义.8 表2-5 WD1、WD0组合定义.8 表2-6 BL1、BL0组合定义.8 表2-7 X5045内部指令.9 表2-8 温度和数字量的关系.10 表2-9 DS18B20内部存储器.11 表2-10 温度存储格式与配置寄存器控制字格式.11 表2-11 存储器中逻辑地址定义.11 表2-12 74LS164的真值表.12引 言 在现代化
13、的工业生产中,温度是常用的测量及被控参数。温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域,尤其在热学实验中,有特别重要的意义。随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域,已经成为一种有力的工具。传统所使用的温度计通常都是精度为1C和0.1C的水银、煤油或酒精温度计。这些温度计的刻度间隔通常都紧密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。电子体温计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温速度快、测温准确、携带方便等优点,其输出温度采用数字显示,主要用于对温度比较准确的场所,或科研实验室使用
14、。本文将介绍一种基于单片机控制的电子温度计,它克服了传统的水银温度计测温速度慢、环境污染严重、携带不方便等缺点。具有体积小、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字、智能化方面有广泛的用途。 该设计是以单片机为核心,配合温度传感器,以及相关的电路组成。可以接收所测环境和人体的温度信号,检测人员可以通过仪器的数码显示数据,实时监控环境的温度情况。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现。由温度传感器得到的测量信号,经电路转换为电信号,然后通过一定的放大,再通过A/D转换送到单片机进行数据处理,经软件分析处理后送显示装置,CPU根据检测到的温度结果,判断温度,是否在界定的范围内,由此启
15、动系统的报警,并进行自动调节,直到温度达到标准范围之内为止。第1章 绪论温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、半导体集成数字温度计等。在电子式温度计中,传感器是它的重要组成部分,传感器的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。温度传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型温度传感器,从而构成性能优良的温度监控系统13 。由于水银体温计使用方便、精度高,因而应用很广。再加上测温方法及其结构都已成熟,没多大改进余地,人们对它的研究失去了信心,至今几乎没有什么进展。由于用水银体温计进行体温监测很不方便,水银的污染可能也很严重等,为了正
16、确测量人体局部温度,促使人们开发了各种不同的测温仪器和测温方法。虽然水银体温计仍不愧是一个精度高、便宜、使用方便的测温仪器,现在已有许多医院采用了电子体温计,用其它电子仪器测量体温也日益普及。这一事实至少表明,电子测温仪器的性能已接近水银温度计的性能。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势,精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。 在本设计中单片机是系统的控制核心,所以单片机的性能关系到整个系统的好坏。因此单片机的选择,对所设计系统的实现以及功能的扩展有着很大的影响。单片机种类很多,在众多51系列单片机中,较为常用的是ATMEL公司AT89C51和AT89S52单片机,AT89C
17、51片内4KROM是Flash工艺的,使用专用的编程器自己就可以随时对单片机进行电擦除和改写,片内有128字节的RAM。而AT89S52含有在系统可编程的Flash存储器,片内有8K闪存,RAM的容量也较AT89C51大,为256字节。显然这种单片机优点更多,开发时间也大为缩短。因此,在本次设计中选用了ATMEL公司的AT89S52单片机2。在本设计中,温度信号的采集为模拟信号,而单片机接收的为数字信号,因此需要进行A/D转换,在需要进行多路A/D转换时,目前常采用多通道A/D转换器,如ADC0809、AD574等。这些转换器多为8通道,电路较为复杂。智能温度传感器DS18B20,它是将温度传
18、感器、A/D转换器、寄存器集成在一块芯片中,所以在温度的采集中就不需要另外添加A/D转换器了7。报警电路很简单,当显示的温度超过设定的温度值时,单片机就会从INT1引脚发出一连串脉冲,驱动蜂鸣器发出报警声。在本设计中,键盘接口电路较为简单,而显示部分有两种方案供选择:一种为LCD,一种为LED。LCD液晶显示的像素单元是整合在同一块液晶版当中分隔出来的小方格。通过数码控制这些极小的方格进行显像。显示非常细腻但是造价很高。而LED数码显示中每一个像素单元就是一个发光二极管,如果是单色,一般是红色发光二极管。如果是彩色,一般是三个三原色小二极管组成的一个大二极管。这些二极管组成的矩阵由数码控制实时
19、显示文字或图象,造价相对低廉,显示效果也较好。由于单片机工作现场存在着各种干扰,为保证系统的可靠工作,本设计选择了常用的看门狗芯片X5045,以实现对单片机的复位,监控等功能6 。程序的设计也考虑了抗干扰措施。在设计初期找了很多温度传感器,在智能化的温度传感器中,大多是同步串行总线技术,如I(Philips)、SMBus(Intel)、SPI(Motorola)、Microwire/Plus(NSC)等串行总线协议,而DS18B20采用的是1-WIRE总线协议。1-WIRE是DALLAS公司的一项专有技术,它采用一根信号线实现信号的双向传输,具有接口简单、节省I/O口线、便于扩展和维护等优点。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 644522929 毕业设计 论文 基于 单片机 电子 体温计 电路设计
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3930968.html