低成本高精度小型智能测温仪设计与实现(热敏电阻).pdfVIP

第30卷 第5期 大 连 交 通 大 学 学 报 Vo1．30 No．5 2009年 10月 J0URNAL OF DALIAN JIA0T0NG UNIVERSITY Oct．2009 文章编号：1673-9590(2009)05—0019—04 低成本高精度小型智能测温仪设计与实现 王道顺 ，徐天娇 (大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028) 摘 要 ：基于模块化设计思想，采用Atmegal6单片机，实现了高精度测量、高可靠性、低功耗的小型智能测 温仪的设计．该系统运用软件编程的方法，将Atmegal6单片机 自带的10位A／D转换器分辨精度提高到了 11位，使系统的输出显示精度提高了一倍．该系统能方便的与计算机终端相连，从而能建立大型的温度监 测系统． 关键词：测温仪 ；模块化思想；Atmegal6单片机 ；高精度显示 中图分类号：TP212．6 文献标识码：A U 5I吾 嵌入式设计 已经成为工业现代化、智能化的 必经之路，对嵌入式产品人们提出了模块化软件 设计的模型．模块化设计的核心是模块的独立性， 主要包括功能独立性和结构独立性，这使得软件 开发的分工易于实现．本仪表的设计就是采用 AVR高速嵌入式芯片Atmegal6，应用模块化设计 思想，达到了功能独立性和结构独立性的设计． 1 系统硬件设计 图1 硬件组成框 图 ’ 1．1 微处理器模块 该系统用Atmega16单片机，能使用4种不同 此小型测温仪采用 AVR单片机 中的At。 的温度传感器 (PT100，CuS0，4—20mA，80—900Q) megal6芯片，它是一款高性能、低功耗、非易失性 采集温度作为输入信号，实现了温度采集、门限限 存储器的微控制器，具有以下特点： 定、超标报警、通讯等功能．数据采集前端通过运 (1)可擦写 1000次的Flash程序存储器、可 放接 口芯片组成的差分输入电路，用Atmegal6单 擦写 100000次的EEPROM； 片机 自带的 10位ADC转换实现高精度 的AD转 (2)高速度和低功耗，具有休眠功能； 换；通过对数码管驱动可对测量结果、设置过 (3)高度必威体育官网网址性； 程 中的参数进行直观显示；另外 ，Atmegal6的 (4)工业级产品； EEPROM用于存储设置与校准参数，并设置 了看 (5)工作电压范围宽 1．8～6．0V，电源抗干 门狗定时器，使系统更加可靠． 扰能力较强 ； 小型智能测温仪的硬件结构主要 由微处理器 (6)超功能精简指令． 模块、传感器模块、键盘模块、数码显示模块、通讯 1．2 电源模块 模块以及电源模块组成．其硬件组成框图如图1 仪表通过变压器，桥式整流滤波电路，稳压电 所示． 路获得处理器所需要的电源．本设计充分考虑了 收稿 日期 ：2009—03．07 作者简介：王道顺(1959一)，男，教授，学士，主要从事仪器仪表与传感器智能化技术的研究 E-mail：dlwds@ 163．com． 大 连 交 通 大 学 学 报 第30卷 能源的有效性，所以采用 Atmega16芯片，它提供 1．3 传感器模块 了6种休眠模式，进入休眠模式后可以使应用程 传感器模块电路如图2