基于凌阳单片机的低温段温度的测量及显示.docx

基于凌阳单片机低温段温度的测量及显示摘要：本着方便使用，设计了基于凌阳单片机的测温范围为0-100℃，数码管显示精度为0.1℃的温度采集系统，可以应用于家用热水器以及测温范围是0-100℃以内的测温环境中。Abstract: based on ease of use, design based on the sunplus SCM temperature range of 0-100 ℃, the digital tube display accuracy of 0.1 ℃ temperature acquisition system, can be applied to household water heater and the temperature measurement range is within 0-100 ℃ temperature environment.1前言1.1发展状况本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度监控系统，如果设为改装可以作热水器温度调节系统、实验室温度监控系统等诸多温度采集系统。课题的主要任务是完成环境温度检测，利用单片机实现显示温度数据。随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段，传感器技术得到了显著进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则设计本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。文中传感器理论和单片机实际应用有机结合，详细的讲述了利用热电阻作为温度传感器探测环境温度的过程以及实现热电转换的原理过程。单片机是将微处理器、存储器、I/O接口电路、定时/计数器等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感器测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、C语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片机应用十分广泛。同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个系统智能化，功耗低，使用电子元件较少，内部配线少，成本低，制造，安装，调试及维修方便。1.2主要研究内容本系统研发主要包括系统硬件和系统软件的设计。硬件设计主要包括了各个功能模块的方案论证和电路设计，PCB板设计和制作，各模块的硬件电路调试和总体调试。软件的设计主要包括主程序，数码管显示，温度采集，数据转换等子程序的编程。本系统针对的是0-100℃的测温范围，显示精度是0.1℃。根据此项技术指标，硬件设计工作主要包括了：掌握温度传感器、数码管显示、放大器等器件的工作原理，并由此设计具体的硬件电路。在软件方面则是利用单片机组成控温系统，编程实现温度数据采集及实现显示的功能。本系统以SPCE061A单片机为微处理器，利用传感器与单片机组成测温系统，检测当前温度并通过单片机实现对采集到的温度数据进行A/D转换，在数码管上面进行显示。2系统的组成及工作原理2.1系统的设计要求及设计指标本次设计所研究的系统到的设计要求和技术指标：该系统需要自动对温度进行采集，并对采集到的数据进行显示；温度显示精度是0.1℃；测温范围是0—100℃；2.2系统功能分析根据研制系统的要求和技术指标，在分析整个系统的组成和基础上，采用了单片机作为系统数据处理核心，一是对温度数据的采集，另一个是对采集到的温度值的显示。我们采用了PT100进行温度采集，LM358进行电信号放大，最后使用单片机转换的数字信号驱动数码管显示。2.3系统电路图电路图有两部分，一个是显示电路，另一个是温度采集和放大电路。3系统硬件电路设计本设计由采样电路、放大电路、显示电路组成。因此在综合考虑了本设计的基本要求及系统各项功能实现情况后，具体分析一下硬件设计。3.1方案论证3.11单片机的选择选择凌阳已有的SPCE061A板本身强大的处理数据功能外加A/D转换功能，性价比高。SPCE061A为凌阳科技新推出的unSP内核的高集成度，高性能十六位单片机。它的CPU内核采用凌阳必威体育精装版推出的μ’nSP（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器芯片（以下简称unSP）。性能简介如下：16位的高性能unsp内核单片机CPU时钟范围：0.32MHz~49Mz片内32k字的Flash程序存储器、2k字的SRAM数据存储器2个16位I/O端口14个中断源1通道专用音频AD转换通道7通道AD转换通