智能体温计设计报告.doc

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1、智能体温计作者：刘利洲张介跃徐海涛文稿整理：徐海涛指导老师：章彧朱杰斌摘要本系统通过由温度测量模块，A/D转换模块，以AT89C52单片机为核心的基本系统主要实现温度数据的采集、传输、读取、比较功能，控制LCD显示温度测量值和报警值。通过键控，实现预置报警温度，系统读取预置温度后经过比较测量所得温度，选择是否开启蜂鸣器报警，并且每分钟语音报告一次所测温度。采用E2PROM存储电压预置值，全系统用±15V和+5V电源供电。AbstractThissystem,withanAT89C52systemasitscore,iscalledintelligentthermometer.Ituse

2、datemperaturemeasuremoduleandanA/Dconversionmoduleimplementedmainlyforthecollection,transmission,read,compareoftemperaturesignal,controlledLCDdisplayingmetricaltemperaturevaluesandthecautionaryvalue,allthosepartsandAT89C52wereworkingasabasicsystem.Itcansetacautionarytemperaturebeforehandbyusinga

3、keyboard,thebasicsystemreadtheadvancecautionarytemperature,andthencomparedwiththetemperaturemeasured,todetermineopeningthebuzzertogivecautionornot,italsocanreportthemetricaltemperaturevalueonceaminute.ThisthermometerusedE2PROMtosavethecautionaryvalue,thewholesystemsuppliedwith±15Vand+5Velectrica

4、lsources.一、方案设计与论证题目对测量温度的精度要求较高，另外还需显示温度和播报温度，因此使用单片机实现题目要求是较好的方案，系统包括：温度测量采集、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行电路等。我们所选用的单片机AT89C52有8K的可重复编程闪存，256x8-Bit内置RAM，基本不需要片外存储器，我们考虑使用了一个片外E2PROM存储报警电压值也是为了简化编程、调试过程。89C52有32个可编程I/O口，扩展性能好。常见感温元件有热电偶、热电阻和半导体等传感器，它们的主要优缺点是：热电偶价格便宜，但精度较低，需冷端补偿，电路设计复杂；热电阻精度较高，但需要标准稳定电阻匹

5、配才能使用。而半导体温度传感器线路设计简单，精度较高，线性度好，价格适中。半导体集成温度传感器AD590J的测温，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃，具有良好的重复性（重复性优于0.1℃）,在使用软件算法进行线性化后，系统测温精度可以达到0.1℃。故选用AD590J作为温度感应部件,并且在系统前端部分，我们使用运算放大器作前级的功率放大电路，由于运算放大器具有很大的电源电压抑制化，可以大大减小输出端的纹波电压。A/D采用一片AD574A12位输出模数转换器，其分辨率为50℃/4096=0.0122℃，抗干扰性强，在该系统中使用AD574A保证了对采集入的变量的准确量化

6、。本题中的测试范围为0～50℃，温度的最小分辨率为0.1℃。这样，整个系统的温度采样点数为50×10＝500，采用一般的8位A/D，分辨率只有1/256，无法满足精度要求。题目所给出的方案包含了最主要的硬件系统构成，硬件连接可以实现基本的人机交互，通过硬件的选择，软件编程控制可以满足精度要求。二、系统框图采用题目提供的系统硬件结构：温度传感器A/D转换器放大器单片机LCD显示键盘控制前端部分三、主要电路设计与计算1、数控部分（1）89C52单片机基本系统数控部分核心采用89C52单片机与译码器74LS138，四与门芯片74LS08组成单片机的基本系统，并对P2口的P2.4、P2.5、P

7、2.6经74LS138译码后作为A/D转换器电路和键盘电路的选通信号，P1口控制对语音芯片的数据传输。（2）A/D转换器AD574A接口电路接线如附图1，AD574A芯片在6脚CE＝1，3脚片选输入为低电平的时候才能正常工作，4脚A0/SC和2脚用来控制数据输出状态的格式，A0＝0则输出数据的低四位，A0＝1则输出数据的高八位，2脚为低则数据以八位分两次输出，2脚为高则数据以12位并行输出，我们采取的硬件连接是，AD574A的数据输出高八位直接