基于单片机的无温度计设计报告.docx

PAGE PAGE 27 五邑大学 信息工程学院 课 程 设 计 报 告 课程名称： 无线温度检测器 专 业： 电子信息工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计时间： 2016年10月 评定成绩：  无线温度监测器 一、设计任务与要求 1.实时获取被测对象温度，温度测量范围：－10℃ ～+45℃；测量精度：? 2.无线传输实时获取的温度值，传输距离?10m。 3.实时显示接收到的温度值。 4.基于单片机实现。 二、课题分析与方案选择 在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。无线系统具有不借助外部网络、不受布线限制的优点。本次课程设计把这两部分结合起来，用无线数据传输技术来实现温度传感器的温度数据采集。 方案一：传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法的缺点是硬件电路相对复杂，需要比较多的外部硬件支持。 方案二：采用DS18B20作为温度监测元件，并且基于STC89C52单片机设计温度测量及报警电路。 本次设计采用方案二，采用无线收发模块NRF24L01来实现无线传输功能，温度测量范围-55℃～+125℃，使用LCD液晶显示，并且能设置温度报警上下限。 三、单元电路分析与设计 1.原理分析 单片机STC89C52 具有低电压供电和体积小等特点，晶振采用12MHz。复位电路采用上电加按钮复位。 晶振电路 复位电路 显示电路：显示电路采用LCD1602，滑动电阻R6用来调节背光亮度。 显示电路 报警电路 当单片机通电后，进入温度报警上下限调节，此时显示软件设置的温度报警上线，按s2对报警温度进行加一，按s3对报警温度进行减一。当实际温度超过所设温度上下限时，单片机P3.0口会输出高电平，红色led灯会亮起。 温度传感器： DS18B20 温度传感器是美国DALLAS 半导体公司必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20 的性能特点如下： 1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 2、多个DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能 3、无须外部器件； 4、可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； 5、零待机功耗； 6、温度以９或１２位数字； 7、用户可定义报警设置； 8、报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 9、负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20采用寄生电源供电方式，此时DS18B20 的1 脚接地，2 脚作为信号线，3 脚接电源。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。 温度传感器 无线收发模块nrf24l01 输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置,单片机可通过IRQ引脚快判断是否完成数据接收和数据发送。 四、总原理图及元器件清单 发送端： 接收端： 2.元件清单 序号 元器件名称 型号 主要参数 数量 备 注 1 无线收发模块 NRF24L01 2 2 智能温度传感器 DS18B20 1 3 单片机 STC89C52 2 4 显示器 LCD1602 1 5 电容 22nf 4 6 排阻 10K 2 7 晶振 12MHZ 2 8 稳压器 az1117t-3.3 2 9 按键开关 3 10 LED 1 11 蜂鸣器 1 12 电阻 10K 2 五、安装与调试 1．调试过程描述 一开始接收端单片机通电后显示屏背光亮，内容无显示，经检测电路后发现信号控制线断裂。修复后显示屏能显示学号、字母信息，但是无法显示温度数字。初步判断是程序出问题，导致无线模块没有正确接收信号。之后更改程序，编程控制端口收发信号，最终调试成功。 2．实物照片 六、性能测试与分析 在本次设计中，利用单片机实现了温度测量，测量精度为?0.1℃，在发送端温度传感器的数据能实时发送到接收端，无线传输距离达到10m以上，符合设计要求。 七、结论与心得 从确定题目，研究原理图，制作电路板，到焊接调试，当中出现