基于單片機m0的溫度警報系統(tǒng)設計-文庫吧
2025-06-12 19:18 本頁面
【正文】 0xa4a0x8820x5ba0x7730xb0b0x8330x4fb0x7c40x99c0xc640x66c0x3950x92d0xa150x6dd0x5e60x82e0x8660x7de0x7970xf8f0x8e 70x07f0x71 M0介紹LPC1100系列CortexM0微控制器是為嵌入式系統(tǒng)應用而設計的高性能、低功耗的32位微處理器。它是市場上低價最低的32位微控制器解決方案，其價值和易用性比現(xiàn)有的8/16位微控制器更勝一籌。該控制器性能卓越、簡單易用、功耗低，更重要的是它能顯著降低所有8/16位應用的代碼長度。LPC1100系列CortexM0微控制器的主頻時鐘高達50MHz，擁有高性能的運算控制能力，每秒可執(zhí)行4500多萬條指令，支持睡眠、深度睡眠和深度掉電3種低功耗模式。同時它擁有豐富的外圍組件：高達32KB片內(nèi)Flash程序存儲器、8KB片內(nèi)SRAM、一路（FM+）、一路RS485/EIA485UART、兩路SSP、4個通用定時器以及多達42個通用I/O口。LPC1100系列CortexM0微控制器主要包括以下主要模塊：AD轉換器、I2C、SPI、SSP、UART、定時器、功率控制等模塊組成。內(nèi)部結構圖如下所示() CortexM0內(nèi)部結構圖CortexM0內(nèi)核特性如下： 系統(tǒng)選項 CortexM0內(nèi)核集成了嵌套向量中斷控制器（NVIC），支持多達32個中斷； 集成了系統(tǒng)節(jié)拍定時器； 調試選項 集成了JTAG調試接口； 集成串行調試接口，支持兩個觀察點和四個中斷斷點； A/D及數(shù)據(jù)采集處理 LPC1100系列CortexM0微控制器A/D轉換器的基本時鐘由APB時鐘提供。A/D轉換器包含一個可編程的分頻器，它可以將APB時鐘調整為逐次逼近轉換所需的時鐘（，并且完全滿足精度要求的轉換需要11個這樣的時鐘）。 ADC轉換時鐘分頻值計算： 其中：Fadclk為所要設置的ADC時鐘。 A/D轉換值計算:LPC1100系列CortexM0內(nèi)部ADC轉換精度是10bit，因此當通道0的結果寄存器AD0DR0中保存的準換值為時，則轉換結果的計算方法如下： ，則LPC1100系列CortexM0A/D轉換器的最小分辨率LSB的如下： （mv）在一次轉換中，A/；在本次設計中我們知道PT1000基本變化范圍時1000~1300?左右，所以選擇1000?電阻來分壓（實際測量是996?），(實際測量是3296mv）；故可以得出相關準換公式 ： PT1000電阻值與溫度的關系： Res=1000+故得溫度與電壓的關系： T=（C）通過這個公式可以很簡單明了的表示出電壓與溫度的關系。第3章 軟件設計 軟件實現(xiàn)功能 對溫度的采集并顯示當前的溫度及用戶設定的報警溫度。 對當前溫度的實時監(jiān)控。 用戶可以通過按鍵修改報警溫度。 系統(tǒng)的復位。 軟件設計首先運行程序，對定時器、GPIO、SPI、A/D等部分功能引腳及其功能初始化設置。起初設定的報警溫度是40C。當進入主程序，首先進行檢測是否有按鍵按下，若有鍵按下則修改報警溫度，在這個程序中共設置了五個按鍵，其中兩個按鍵分別加1186。C、10186。C（casecase3），另外兩個按鍵分別減1186。C、10186。C（casecase4），還設置了一個還原鍵恢復到40186。C（case7）。之后把A/D采樣的電壓進行程序計算得出實時溫度，每完整采集轉換一次溫度便與設置的報警溫度進行比較，如果大于設置的溫度則進行報警。同時實時采集當前的溫度與報警溫度比較，如果溫度低于報警溫度則停止報警，否則繼續(xù)報警直到溫度低于報警溫度或是通過按鍵提高報警溫度，這樣循環(huán)下去。主程序流程圖（）所示，實現(xiàn)對報警溫度值的設定、執(zhí)行、顯示實時溫度及對溫度的實時監(jiān)測。 軟件流程圖第4章 功能測試及結果分析使用的主要儀器儀表：PC機。數(shù)字萬用表（DT9205B,GDM8245)?？筛欀绷鞣€(wěn)壓電源。 硬件調試分析 受熱時受熱不均與，導致測量的誤差有點大。 采集電壓沒有加濾波電容會導致A/D采樣的不精確，因為之中會含有高次諧波，加上濾波電容之后就可以解決這個問題。 測試結果分析 由實際測量可知，系統(tǒng)性能基本上達到了所要求的指標。能夠實時跟蹤溫度并報警，測溫精度能夠達到1186。C，達到比較好的精度。 在測溫中，影響系統(tǒng)性能的因素非常多。最關鍵的是溫度傳感器本身的物理性質。由于傳感器受熱不均，因此溫度傳感器難免會有遲滯。 溫度報警實物圖 見附錄五。第5章 設計心得 從這次的課程設計中，我真真正正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習ARM更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設計中的最大收獲。本課題在選題及進行過程中得到了張振利的悉心指導。制作過程中，張老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。張老師老師嚴謹求實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益，再多華麗的言語也顯蒼白。在此，謹向張老師致以誠摯的謝意！在課程設計接近結束之時，在我整個設計過程中,我還要特別感謝我們實驗室的莊河文及張廣雙同學，在設計中我們合作的很愉快，當我們遇到困難的時候我們一起去探討和研究，一起去戰(zhàn)勝它，大家也一起分享排除問題和困難后的喜悅。 可以說我的設計和論文能夠順利的完成并不是我個人的努力可以做到的，離開師的悉心指導，離開同學們的幫助，單就我一人的努力是很難完成的。非常感謝在設計與論文撰寫過程中幫助過我的老師和同學們！ 在此我表示真誠的感謝！參考文獻[1]《深入淺出ARM7——LPC213x/214x》上冊，周立功等著，北京：北京航天航空大學出版社，[2]《模擬電子技術基礎》，童詩白，華成英著，北京：高等教育出版社，2000.[3]《數(shù)字電子技術基礎》，閻石著，北京：高等教育出版社，2005.[4]《晶體管電路設計》，鈴木雅臣著，周南生譯，北京“科學出版時，2005.[5]《C程序設計》，譚浩強著，北京：清華大學出版社，2005.附錄附錄一：元器件明細表序號器件名稱規(guī)格數(shù)量1M0芯片1片2鍵盤顯示板1個3電容各2個4電阻1K2個5發(fā)光二極管Red/Green各1個附錄二：PT1000溫度與電阻的關系附錄三：硬件電路原理圖 外圍電路采集電壓圖 報警顯示電路 TinyM0開發(fā)板原理圖 鍵盤顯示板電路圖附錄四：參考程序/**File Info** File name: ** Last modified Date: 20100204** Last Version: ** Descriptions: The main() function example template****
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