【正文】 數(shù)理與信息工程學院《單片機原理及應用》期末課程設計——單片機控制的節(jié)水灌溉系統(tǒng) 數(shù)理與信息工程學院《單片機原理及應用》期末課程設計 題 目： 智能體溫計 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電信061 姓 名： 學 號： 指導老師： 成 績： ( )目 錄 第1節(jié) 引 言……………………………………………………………………………3 智能體溫計概述 ………………………………………………………………3 本次設計要求 …………………………………………………………………4 系統(tǒng)主要功能 …………………………………………………………………4第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設計 ………………………………………………………5 主要模塊的設計方案論證………………………………………………………5 溫度傳感器的選擇……………………………………………………5 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇……………………………………………………5 語音提示模塊…………………………………………………………5 總系統(tǒng)設計方案 ………………………………………………………………6 系統(tǒng)設計框圖…………………………………………………………6 系統(tǒng)整體硬件電路……………………………………………………6 系統(tǒng)硬件組成 …………………………………………………………………8 電源電路模塊…………………………………………………………8 溫度檢測和放大模塊…………………………………………………8 A/D轉(zhuǎn)換模塊…………………………………………………………9 . 4 溫度設置、顯示及報警電路模塊 …………………………………10 串行通信模塊 ………………………………………………………10 語音播放模塊 ………………………………………………………11第3節(jié) 系統(tǒng)軟件設計 …………………………………………………………………13 系統(tǒng)主程序設計………………………………………………………………13 程序清單………………………………………………………………………14第4節(jié) 結(jié)束語 …………………………………………………………………………24參考文獻…………………………………………………………………………………25智能體溫計數(shù)理與信息工程學院 06電子信息工程 陶如紅指導教師：余水寶 第1節(jié) 引 言 隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它在日用電子產(chǎn)品中的應用越來越廣泛，給人帶來的方便也是不可否定的，其中智能體溫計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設施就需要從單片機技術入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。傳統(tǒng)的溫度計有反應速度慢、讀數(shù)麻煩、測量精度不高、誤差大等缺點，溫度傳感器AD590具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力強、使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于冰箱、空調(diào)器、糧倉等日常生活中溫度的測量和控制。本論文利用集成溫度傳感器AD590設計并制作了一款基于AT89S52的3位數(shù)碼管顯示的智能體溫計，其電路簡單，軟硬件結(jié)構(gòu)模塊化，易于實現(xiàn)。 智能體溫計概述 隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術,本文將介紹一種基于單片機控制的智能體溫。本智能體溫計采用 AT89S52作為核心器件實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動控制，采用雙單片機串行處理結(jié)構(gòu)。外界溫度經(jīng) AD590 集成溫度傳感器采集，溫度變化轉(zhuǎn)換為線性電壓信號，再經(jīng)由 OP07 構(gòu)成高精度低溫漂的放大電路處理后，作為 ADC0809 的模擬輸入信號，由ADC0809 完成 A／D轉(zhuǎn)換，得到 8位的數(shù)字信號送入單片機 1（AT89S52）。單片機 1 將采集到溫度值在 LED數(shù)碼管上顯示出來， 也通過串口通信將溫度信號傳到單片 2 （AT89S52） 。此外溫度預置， 報警電路模塊功能也由單片機 1完成。 單片機2 完成溫度值的語音播放功能。通過系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)說明本設計方案切實可以，能夠完成題目所要求的基本功能部分，并留有相應的接口，為完成擴展功能打下基礎。 本次設計要求單片機在日用電子產(chǎn)品中的應用越來越廣泛，溫度則是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｐ枰獪y量和控制的一個量。本論文通過AT89S52單片機和溫度傳感器AD590從硬件和軟件兩方面進行了設計。 本次設計的設計要求：（1）基本范圍0℃50℃；（2）℃；（3）LED數(shù)碼直讀顯示；擴展功能：（1）實現(xiàn)語音報溫功能； （2）實現(xiàn)報警功能；　 本設計完成了以下功能： （1）溫度信號的采集與歸一化處理； （2）A／D轉(zhuǎn)換； （3）溫度值的顯示，顯示的誤差與實際的溫度值誤差在177?！?內(nèi)； （4）語音播報溫度與聲音報警功能。 第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設計 主要模塊的設計方案論證 溫度傳感器的選擇 方案一：采用熱敏電阻。熱敏電阻價格便宜，對溫度靈敏，原理簡單，但線性度不好，如不進行線性補償，對于本設計歸一化輸出的要求，難以達到設計精度；如要對非線性進行補償，則電路結(jié)構(gòu)復雜，難以調(diào)整。故不采用。 方案二：采用熱電偶。熱電偶在測溫范圍內(nèi)熱電性質(zhì)穩(wěn)定，不隨時間變化而變化，電阻溫度系數(shù)小，導電率高，比熱小，但熱電偶一般體積較大，使用不方便，價格相對較高。作為一個智能體溫計的溫度傳感器，要求體積小，使用方便，便于攜帶，故此方案不合適。 方案三：采用集成溫度傳感器。集成溫度傳感器一般且有具有線性好、精度高、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點。根據(jù)實驗室現(xiàn)有材料可選取 AD590。AD590 的測溫范圍為55℃～+150℃，能滿足本設計的 0～50 度測量要求。根據(jù)相關技術資料：AD590線性電流輸出為 1 181。 A/K,正比于絕對溫度；AD590 的電源電壓范圍為 4V～30V，并可承受 44V正向電壓和 20V反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。該方案能完全滿足此設計的要求，故采用此方案。 A／D 轉(zhuǎn)換器的選擇 方案一：選用 AD574。AD574 的數(shù)字量位數(shù)可設成 8 位也可以設為 12位，且無需外接 CLOCK時鐘，轉(zhuǎn)換時間達到 25μs，輸出模擬電壓可以是單極性的 0－10V或0－20V，也可以是雙極性的177。5V或177。10V之間。AD574精度高，但與 8 位的單片機接口較復雜，且價格昂貴，考慮到體溫計是對溫度的測量，其響應時間的要求不高。故不選用此方案。方案二：選用 ICL7135。這類芯片比較適合于低速測量儀器，適用于精度高，速度要求不高的系統(tǒng)設計中。ICL7135 的輸出為動態(tài)掃描 BCD碼，與單片機的接口較復雜。且它的滿量程輸入為 2V電壓，如在本設計中使用要進行衰減，較難保證轉(zhuǎn)換精度。 方案三：選用 ADC0809。ADC0809數(shù)字量是 8位，轉(zhuǎn)換時間為 100μs，輸入模擬電壓為單極性的 0－5V。由于本設計的要求精度不是很高，ADC0809 可以達到要求，故選用此方案。 語音提示模塊 方案一：通過 A/D轉(zhuǎn)換器、單片機，存儲器，D\A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)聲音信號的采樣、處理、存儲和實現(xiàn)。首先將聲音信號放大，通過 AD轉(zhuǎn)換器