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时间:2018-07-12
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1、DSP综合设计报告基于温度传感器的数字温度计系别:物理与电子工程学院专业:1011电科姓名:陈茜栾丽梅夏荣娇学号:201011110320101111212010111139 一、课题背景及必要性 随着电子技术的发展,现在的温度控制系统功能越来越强,可靠性和准确性的要求也越来越高。以前温度控制系统大部分都是基于数字电路组成的,其功能较为
2、单一,使用起来也不够方便,制作过程复杂,而且准确性与可靠性不高,成品面积大,安装、维护困难。由于近年来单片机发展迅速,逐渐出现用单片机制作的温度显示及控制系统,制作过程简单,而且安装、维护简单。目前,温度控制器产品从模拟、集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。智能温控器(数字温控器)是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结合,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种控制器,并且它是在硬件的基础上通过软件来实现控制功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平,现阶段正朝着高精度高质量的方向发展。 在这样的背景下,设计出一种用普遍用于工业和生活中的新型高精度电子
3、温度计,且数字温度计能快速准确的显示读数、携带方便和不会造成环境污染等特点。它在稳定性方面比传统的温度计有着显著的优势,精度要求也能和传统的温度计相媲美。二、方案设计与论证总体方案设计 本次设计采用STC89C52单片机为核心,通过一片STC89C52单片机控制外围电路,使得系统实现实时温度测量与显示功能。根据系统要求,本设计可分为三个模块,分别为温度采集模块、STC89C52单片机控制模块、数码管显示模块。2.1温度检测模块的设计及论证方案一 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就
4、可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。方案二进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,满足设计要求。从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,费用较低,可靠性高,软件设计也比较
5、简单,故采用了方案二。2.2显示模块的设计及论证方案一 用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,这样的显示模块只能是显示数字,不能显示英文与汉字;而且硬件电路也比较复杂,会增加布线的难度。优点是价格比较便宜,质量轻。方案二 用1602液晶显示屏显示,可以显示英文与数字,可以给人比较直观的感觉,而且硬件电路比较简单,质量也比较轻,使用效果比数码管好,在显示要求不高的情况下,但也不能太差的情况下使用。方案三 采用12864液晶显示屏来显示,12864液晶显示比较清新,视觉效果比较好,可以显示画面,英文,汉字以及数字,但是质量比较大,价格比较高。综上所述,
6、考虑到我们组显示要求不高以及其他因素,我们选用了方案一。2.3控制器模块的设计及论证单片机是指一个集成在一块电路芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:中央处理单元、存储器和各种接口,目前大部分还会具有外部存储扩展。它使用简洁方便,体积小,结构最为简单,成本低廉,很容易嵌入到各种应用系统中。单片机的选择方案可以有以下两种:方案一采用STC89C52单片机。它是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8的微处理器。该器件采用高密度非易失存储器技术制造,与工业标准指令集和输出管脚相兼容
7、。属于51单片机系列,是C51单片机向下完全兼容51全部系列产品。该款单片机片内含8kBytesISP(I-systemprogrammable)可反复擦写1000次的Flash只读存储器,可以通过串口进行程序的烧写,内带2kBytesEEPROM存储空间,4个8位的可编程并行I/O口(P0口,P1口,P2口,P3口),一个全双工串口,5个中断源,2级中断优先权,3个16位的定时器/计数器),具有四种工作方式以及特殊功能寄存器(SFR)等。方案二采用AT89S52单片机,AT89S52同样也是一个低功耗,高性能的8位单片机,也具有8kBy
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