溫度測(cè)量顯示電路設(shè)計(jì)

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1、第一章概述1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容以設(shè)計(jì)為主完成一個(gè)溫度范圍為0-50℃的溫度測(cè)量顯示電路的設(shè)計(jì)與制作。1、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）系統(tǒng)原理框圖設(shè)計(jì)與分析（包括傳感器的選擇與確定）。（2）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、比較及選定（給出兩種以上的方案比較）。（3）系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)（包含測(cè)量電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路等）。（4）確定原理圖中元器件參數(shù)（給出測(cè)量電路、放大電路計(jì)算公式與數(shù)據(jù)）。2、運(yùn)用protel軟件繪出系統(tǒng)原理電路圖（鼓勵(lì)能完成印刷電路板圖的繪制）。1.2設(shè)計(jì)要求1）確定并分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；2）進(jìn)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；3）要繪制原理

2、框圖，繪制原理電路4）要有必要的計(jì)算及元件選擇說(shuō)明5）如果采用單片機(jī)，必需繪制軟件流程圖6）寫說(shuō)明書(shū)7）答辯所設(shè)計(jì)的方案能滿足題目要求并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，所編寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)語(yǔ)句通順，用詞準(zhǔn)確，層次清楚，條理分明，重點(diǎn)突出。第2章硬件電路設(shè)計(jì)2.1傳感器的選擇與確定2.1.1方案一：熱敏電阻該方案采用熱敏電阻，熱敏電阻價(jià)格比較便宜、靈敏度比較好，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候線性度較差，另外調(diào)試比較困難。不適合使用。故不使用熱敏電阻。2.2.2方案二：AD590該方案采用AD590。AD590擁有良好的線性關(guān)系，靈敏度較高、使用簡(jiǎn)單方

3、便。但是這種傳感器的價(jià)格比其他的兩種都貴很多。故不選用。2.2.3方案三：DS18B20數(shù)字溫度傳感器DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司智能溫度傳感器，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面擁有很大優(yōu)勢(shì)，給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。經(jīng)過(guò)上述三種

4、方案的論證比較，綜合考慮成本、性能等因素，最終選取方案三。2.2系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)2.2.1方案一該方案利用AVR單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字信號(hào)控制數(shù)碼管顯示溫度值。并且可以通過(guò)編寫程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行分段線性化處理，使得測(cè)量精度大大提高，而且該電路無(wú)須外接譯碼器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。工作框圖如圖2.2.1圖所示：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻數(shù)碼管顯示ATmega8AVR單片機(jī)A/D線性化譯碼的顯示電壓電橋放大電路電阻編碼圖2.2.1AVR單片機(jī)系統(tǒng)框圖2.2.2方案二該方案以AT89S52為控制器，采用DS18B20溫度傳感器檢測(cè)溫

5、度信號(hào)，利用紅外遙控設(shè)置溫度測(cè)量的上下限數(shù)值，并通過(guò)LCD液晶顯示。工作框圖如圖2.2.2所示：AT89C52單片機(jī)LCD液晶顯示編碼數(shù)字量DS18B20溫度傳感器調(diào)溫限紅外線調(diào)控圖2.2.2AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)框圖經(jīng)過(guò)綜合考慮，方案二成本比方案一低且測(cè)量溫度方便簡(jiǎn)單，故此次數(shù)字溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)選取方案二。第3章軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由溫度傳感器DS18B20、AT89c52、LCD液晶顯示電路、軟件構(gòu)成。DS18B20輸出表示攝氏溫度的數(shù)字量，然后用52單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、譯碼、顯示、報(bào)警等.系統(tǒng)框圖如下圖3.0所示：AT

6、89C52單片機(jī)DS18B20傳感器數(shù)碼管顯示圖3.0系統(tǒng)框圖3.1微控制器原理AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍

7、存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。其主要特性是與MCS-51兼容、4K字節(jié)可編程、FLASH存儲(chǔ)器壽命1000、寫/擦循環(huán)·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年、全靜態(tài)工作：0Hz-24MH、三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定、128×8位內(nèi)部RAM、32可編程I/O線、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路單片機(jī)引腳圖如下圖3.1所示：圖3.1AT8

8、9C52引腳圖3.2DS18B20傳感器原理DS18B20是數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域?！　—?dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理