基于单片机的温度计设计教程文件.ppt

* * 江苏科技大学?本科毕业论文 (设计) 基于单片机的温度计设计 彭玲玲 一、背景介绍 二、总体设计介绍 三、系统硬件设计 四、系统软件设计 五、总结 一、背景介绍 温度是一种最基本的环境参数，与人民生活和工农业生产有着密切的关系，在电力供应中离不开温度测量。液压操作动机的断路器是电网的重要设备，保证断路器液压操作机构油路的正常运转对保证电网安全具有重要意义。当环境温度降低到一定程度后，断路器的油路流动受到影响，液压油黏度增大不利于油路的流动，影响断路器的特性。正常情况下，该装置显示当时温度值。当气温升高或降低到规定值时，此装置会立即自动安全关闭或打开加温装置，防止发生事故，是变电站不可缺少的保护装置。因此研究温度的测量方法和测量装置在实际生产中有着重要的意义。 二、总体设计介绍 1 总体论述 此次所讨论的数字温度计，除了完成基本的温度测量外，还能够满足最高最低温度设置及报警，在不同的环境中，所要求的最高温度和最低温度是不同的，因此最高温度和最低温度应能够根据环境不同而设置成不同的数值。还有些场合要求每隔一定得时间段进行读取一次数值，当相隔的时间比较长而所需要读取的数据又比较多时，认为的读取就比较麻烦，因此应具备自动读取和存储若干组温度值的功能。另外，在野外工作时能够选择其工作模式以降低功耗。 .2 设计思路 由论述可知，所设计的这种温度计的功能是传统的物理温度计无法完成的。在分析之后决定采用以单片机AT89C51为核心的系统进行设计。主要有以下几个模块：测量输入模块，键盘设置模块，运算处理模块，显示模块和报警模块。有这几个模块组成的系统框图如图1所示： 三、系统硬件设计 1 传感器选择 设计单片机数字温度计需要考虑以下3个方面 ·温度传感器芯片的选择； ·单片机和温度传感器的接口电路； ·控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件。 DS18B20内部结构 3 显示模块 显示部分采用液晶显示器1602，能够同时显示16x02即32个字符。 4 报警模块 报警模块采用的是声光报警电路，当检测温度超过设定的上下限值时，单片机就会发出报警脉冲，使得报警电路工作，产生报警信号 5 低功耗设计 系统设计的总体思路是围绕如何实现低功耗开展。控制功耗,必须从内部着 手。对于数字化的测量系统,通过适当地选择采样周期,在一个采样周期内,迅速地测量温度,然后进入电流消耗较低的“休息”状态,就可以大幅度地减小整个系统的电流的消耗。假设采样可以在Ts=10 ms之内完成,采样时消耗的电流为Is=1mA,采样周期为TA=1 s,非测量状态的电流消耗为Ib=0.04 mA 80C51的功耗随主振频率的提高而增加，频率越高，CMOS管处于放大区的时间越长，功耗就越大。通常在速度要求不高的测控系统中选择6MHz晶振频率。这不但降低了功耗，还增强了系统的稳定性。 *