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上传人:xiaobaizhua 2022/6/18 文件大小:301 KB

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文档介绍

文档介绍:摘要 ……
引言 ……
一 概述 3…
二课题要求 3…
(一) 利用电压型温度传感器采集室温 3•…
(二) 采用A/D转换器转换信号 3…
(三) 时时显示转换后的室温 3•…
(四) 通过单片机实现高温、低温报警 3•…MCS-51系列单片机嵌入式系统的温湿度检测控制系统
该系统由温度传感器、湿度传感器、031嵌入式系统、加热设备、加湿设备几 部分组成。结构原理框图如图2-2所示。⑻通过温度传感器和湿度传感器测量温室 内的温湿度经过AD转换送入8031进行处理,测量结果通过显示电路进行显示。
图2-2系统结构原理图
方案2:基于MSP430F1232单片机的温湿度检测系统设计]
本方案采用分别设计温度和湿度采样电路如图-3所示,将集成温度传感器采 集得到的电流信号和湿度传感器采集到的电压信号转换为给定范围内的电压信号。 然后由MSP430F1232单片机的AD采样端口将该电压信号读入,如果温度小于门限值 或者湿度大 于门限值就给出报警 信号,门限值可以通 过按键进行设定。
图2-3系统总体结构图
(一) 测量部分方案比较
方案一:采用热敏电阻,可满足0—90C的测量范围,但热敏电阻精度,重复性,可靠性 都比较差,对于检测小于。C的温度信号是不适用的。
方案二:采用电流型温度传感器D590。AD590具有较高精度和重复1() ,利用其重复性较好的特点,通过非线性补偿, 可以达到+。
AD590流灵敏度1uA/K。它是二端器件,具有很宽的工作电源电压范围和很高的输入阻抗。 作为一种高阻电流源,对于它不需要考虑传输线上的电压信号损失和噪声干扰的问题,因此特别 适合做远距离测量或控制应用。出于同样的道理AD590也特别适用于多点温度测量系统,而不 必考虑选择开关或CMOS多路转换开关所引入的附加电阻造成的误差。于采用了一种独特的电路 结构,并利用最新的薄膜激光微调技术作最后的定标,因此590具有很咼的精度。
但是,由于AD590采集到的信号是电流信号,在将数据传A给C0804前还要先把电流信号转变 成电压信号,因此,用AD590来检测、采集室温的电路比较复杂而且,在高精度测温电路中,必 须考虑AD590的输出电流不被分流影响。
方案三,采用电压型温度传感器M35D。LM35D是精密集成电路温度传感器,它的输出电压 与摄氏温度线性成比例,LM35D无需外部校准或微调来提供±4C的常用的室温精度,因为线 性极好,所以编程时易于实现。因此,选用此方案。
(二) 显示部分方案比较:
LED
方案一:以前的51单片机系统经常通过串口通信线X0、RXD ( .、 )加移位寄 存器74LS164实现LED显示功能。如图1,这样每一个LED数码管都需要一片4LS164吏得电路比较麻 烦,且与单片机接口程序不易实现。
LED
EXD
741S164
TKD -一Z~L 一…,
图米用串行模式rxD ,txd
图1 通过串口通信线TXO、RXD实现LED显示功能
方案二:近年来国内外各大厂商纷纷推出了基于串行总线方式的D显示器接口芯片,如 MAXIN公司的MAX7219、力源的PS7219以及周立功的ZLG7289等等。这些芯片与单片机的接口 一般采用SPI总线方式,具有占用I/O 口线少,与单片机接口程序易于实现的特点使用起来十 分方便。因此本系统选用此方案选用4个共阴级8段数码显示管(TOD5201AE)动态显示,用单 ,。 四、系统整体硬件设计方案
(一)系统工作原理概述
根据课题设计要求可知该系统需要利用电压型温度传感器采集室温并产生v/°C的电压信 号,将放大后的信号送给转换器进行转换通过单片机设定上下限报警温度并显示转换后的室温, 具体流程图如图2:
图2 系统流程图
在温度测量电路中采用方案三,使用线性成比例10mV/C )的电压型温度传感器,之后, 将采集到的微弱电压信号经过整个硬件与软件系统放大©倍后的电压信号使其显示就是室温。 首先,使采集到的电压信号经过放大电路中的放大器07放大十倍后送入ADC0804的输入端,/D 转换器(ADC0804)将模拟信号转换为数字信号后传给T89C51,在此,将ADC0804的基准电压设 ,由于它为8位转换器,由其内部转换关系可将输入信号扩大倍,同时,将模拟信号
转换为数字信号。该系统以AT89C51单片机为核心,通过单片机编程可以实现高温50°C)、低温
(10°C)报警的控制,将扩大500倍