【正文】 { write_data(39。 for(i=0。i++) { 溫度傳感器在醫(yī)用恒溫恒濕箱的應(yīng)用 30 write_data(tab5[i])。i++) { write_data(tab5[i])。 write_(0x80)。 P2=dat1。 P2=1。 for(x=z。 uint ad,ad1。 sbit ADDO=P1^2?？刹捎煤唵蔚牟楸矸◤碾妷褐抵胁槌鱿鄳?yīng)的溫度值。由于 ADC0832的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS，所以 A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)采樣頻率可以很快，從而也保證的某些場合對 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)實時性的要求。 報警電路的原理與電路的設(shè)計 該系統(tǒng)的報警電路通過三極管驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲和單片機 P1 口驅(qū)動八個發(fā)光二極管發(fā)光來實現(xiàn)報警。其電路圖如圖 314 所示： 圖 315 按鍵電路 21 顯示模塊電路設(shè)計 該模塊是利用 LCD1602（液晶顯示）： LCD1602 的顯示容量很大，為 16 2個字符； 1602LCD 芯片的工作電壓為 ，芯片工作電流在 5V工作電壓的情況下芯片工作電流為 2 毫安，模塊的最佳工作電壓為 5V,顯示字符的尺寸為(W H)mm。 水泥電阻升溫電路設(shè)計 方案一：以 LTC1923PWM 雙極性電流控制器和大功率 MOSFET 構(gòu)成的半導(dǎo)體熱制冷器（ TEC）驅(qū)動模塊。水泥電阻采用工業(yè)高頻電子陶瓷外殼，散熱好，具有優(yōu)良的絕緣性能，其絕緣電阻可達 100MR，同時具有優(yōu)良的阻燃，防爆性。 手動復(fù)位：開關(guān)復(fù)位，只要按下開關(guān)按鈕，倒相器即輸 出高電平，復(fù)位有效。 綜上所述， STC89C52 系列單片機納為以下兩點： 單片機功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第 2 功能； 單片機對外呈 3 總線形式，由 P0、 P2 口組成 16 位地址總線；由 P0 口分時復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。在本課題中 來接收 AD 轉(zhuǎn)換模塊送過來的數(shù)字量； 與 AD 芯片的復(fù)位端相連； 與 AD 芯片的 CLK 端相連。在芯片的 9 腳，即 RST/Vpd 接按鍵及電阻構(gòu)成復(fù)位信號。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11 個字節(jié)的下沉輸出 DATA0。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。由于信號采集電路采集到的最大電壓差為 AD 的基準電壓為 ，所以要求信號調(diào)理電路的最大輸出為。每一組運算 放大器 可用圖 1 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中 “+”、 “”為兩個信號輸入端， “V+”、 “V”為正、負電源端， “Vo”為輸出端。由于 R2=R3，因此在溫度為零時，可以調(diào)節(jié) R5 時 R5=R4，使電橋平衡，其輸出為零。 本設(shè)計所采用的 NTC 熱敏電阻所對應(yīng)溫度補償表 如表 31；如圖 33 所示的是電阻溫度曲線圖，溫度隨阻值的增加而減??；無論什么補償都有誤差，電阻與溫度的誤差。多年來 ,已經(jīng)有幾種熱電偶成為標準 ,在美國 NIST 公布了八種熱電偶 ,讓字母代碼來識別的毫伏～溫度表。 然后列出了元器件表，去電子市場買到元器件后，進行了電路板上元器件的規(guī)劃，設(shè)計好元件的擺放位置，焊接完畢以后確認無誤。因為我溫度傳感器在醫(yī)用恒溫恒濕箱的應(yīng)用 8 們要輸出 5V的電壓，所以選用 7805， 7805 前面的字母可能會因生產(chǎn)廠家不同而不同。其中本文主要制作是在硬件系統(tǒng)和單片機STC89C52 程序。能滿足程序代碼的需求和緩沖區(qū)定義的需求。轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度是衡量 A/D 轉(zhuǎn)換器的重要技術(shù)指標。 信號放大 NTC 在驅(qū)動電路的驅(qū)動下輸出的電壓很小，一般只是在十幾毫伏到一百 毫伏 之間。 3 研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵 的交直流轉(zhuǎn)換，提供穩(wěn)定的 5V直流電壓輸出供電； NTC 的安裝位置，可以最好的體現(xiàn)箱體內(nèi)溫度； ，對 NTC 微弱信號的放大和濾波； ，進行 A/D 轉(zhuǎn)換輸出到單片機芯片處理； 8051 單片機 ——STC89C52； ，把實時數(shù)據(jù)在 LCD 上顯示； ，進行高低溫上下限報警； ； NTC 傳感器的溫度反饋，對醫(yī)用恒溫恒濕箱進行加熱保溫。但因為溫度不便于測量且不便于其他電路處理。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料， 采用陶瓷工藝制造而成的。溫度是被廣泛用來測量的物理量，在恒溫恒濕箱中溫度測量是重要的組成部分。 典型的溫度測量過程分為收集采集環(huán)境溫度信號，經(jīng)過放大器把小信號放大，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)單片機處理顯示在液晶屏上，通過鍵盤控制箱體內(nèi)溫度，再由上述過程把結(jié)果反饋到液晶屏上，并且尤溫度測量報警電路及水泥升溫電阻加熱。它的測量范圍一般為10～ +300℃ ，也可做到 200～ +10℃ ，甚至可用于 +300～ +1200℃ 環(huán)境中作測溫用 ?？販匮b置可以通過三極管來驅(qū)動。在控制溫度模式下，可以通過單片機控制加熱器來加熱，實現(xiàn)溫度控制。所以我們要把 NTC 所采集的溫度信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。 本系統(tǒng)采用新一代的 8051 單片機 ——STC89C52，由國內(nèi)宏晶科技生產(chǎn)，其指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，但速度快 812 倍。還擁有 4 個16bit 定時器和一個獨立的波特率發(fā)生器，另外還有兩個 PCA 模塊，能獲得豐富的定時器資源。變壓器后面由 4 個二極管組成一個橋式整流電路，整流后就得到一個電壓波動很大的直流電源，所以在這里接一個 330uF/25V 的電解電容。一般負載電有 200mA 以上時需要散熱片。 方案一 ： DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器，使用集成芯片，采用單總線技術(shù)，其能夠有效的減小外界的干擾，提高測量的精度，同時，它可以直接將被測溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機處理，接口簡單，使數(shù)據(jù)傳輸和處理簡單化。但是此電路比較復(fù)雜，元器件較多，可能導(dǎo)致精度不夠。 一般原則：工作溫度區(qū)域為高溫區(qū)域， R25 盡可能選高阻值；工作溫度區(qū)域為低溫區(qū)域， R25 盡可能選低阻值。與單電源應(yīng)用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。其原理圖如下： 圖 36單運放組成的運算放大器 溫度傳感器在醫(yī)用恒溫恒濕箱的應(yīng)用 14 為了使運放對稱，因此要求 R10=R7， R11= A=R12/R10. 該電路簡單，放大倍數(shù)可以通過調(diào)節(jié) R12 來調(diào)節(jié)，但該調(diào)節(jié)會使運放不對稱，因此需要同時調(diào)節(jié) R12 和 R11 來實現(xiàn)。 15 AD 轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計 圖 38 ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 本設(shè)計采用的 AD 轉(zhuǎn)換芯片是 ADC0832: 該芯片為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。 當 ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和DO/DI 的電平可任意。到第 3 個脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI 端則開始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。但值得注意的是，在進行 IN+與 IN的輸入時，如果 IN的電壓大于 IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。 P1 口 可作為準雙向I/O 接口使用。 P3 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口，向 P3 口寫入 1 時， P3口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口，當作為輸入腳時，被外部拉低的 P3 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流 (見 DC 電氣特性 )。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位， RST 引腳的高電平信號必須維持足夠長的時間。因此，從它的外形結(jié)合功率及型號可以很容易判別出來。在選用水泥電阻時，如在常溫下工作，功率大小可用下式來決定： U*I=P；如在特殊環(huán)境下工作，電阻功率小應(yīng)根據(jù)圖所示曲線來和 選擇。該方案簡單，元件價格便宜。 Vss 及 K 引腳分別是電源地、 LCD 背光電源負極，直接接地。 23 第 4 章 軟件設(shè)計 軟件總體程序設(shè)計 軟件系統(tǒng)初始化時把溫度數(shù)據(jù)做成表格存儲到 ROM 中，通過 AD 對熱敏電阻兩端的進行測量，然后通過運算將電壓值對應(yīng)于電阻值，通過查表把電阻值對應(yīng)于溫度值，再通過運算把溫度數(shù)據(jù)送到 LCD 顯示，其中程序初始化主要是對AD 和 LCD 進行初始化。運行轉(zhuǎn)換子程序后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值被放入 B 中。 對 ADC0832 進行初始化： sbit ADCS=P1^0。 uchar code tab7[]= Normal 。j0。 } 寫指令程序： void write_(uchar 1) { e=0。 } 寫數(shù)據(jù)程序： void write_data(uchar dat1) { e=0。 } 溫度顯示模塊程序 LCD1602 采用 +5V 電壓驅(qū)動，其數(shù)據(jù)接口和讀寫控制引腳與 STC89C52 單片機的 I/O 口直接相連。 } write_(0x80+0x40)。 } write_(0x80+0x40)。i16。)。 } write_data(0xdf)。選擇硬件，要比較同類產(chǎn)品的穩(wěn)定性、功耗、體積、價格等，另外還要符合設(shè)計的全部要求。在本次設(shè)計中，編程采取了“兩步走”：第一步，我把溫度采集部分的程序調(diào)試成功，其中包括 A/D 轉(zhuǎn)換程序。 論文得以順利完成，首先要感謝的人是我的指導(dǎo)老師－王居儒主任。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下，我們可能會記住很多的書本知識，但是通過畢業(yè)論文，我們學(xué)會了如何將學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)會了怎么更好的處理知識和實踐相結(jié)合的問題。 2020 [6]、 、 .托馬斯合著：袁光富譯，《溫度測量》，計量出版社， 1995 [7]趙學(xué)增，《檢測 與傳感技術(shù)》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [8]松井邦彥著，梁瑞林譯，《傳感器應(yīng)用技巧》，科學(xué)出版社， 附錄一：完整的 C 語言源程序 實驗程序 include define uint unsigned int define uchar unsigned char /********************** 變量定義*************************************/ sbit heat=P2^2。//減鍵 sbit adrd=P3^7。 溫度傳感器在醫(yī)用恒溫恒濕箱的應(yīng)用 uint TH=30*10,TL=20*10。//數(shù)據(jù)濾波 void Data_temperature()。 /********************** 主函數(shù)*************************************/ void main() { // uchar flag=0。 ET1=1。//將濾波后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度值
。 while(1) { //P1=0XFF。 TH0=0X4C。//溫度報警 void Set_hitemperature()。 uint temperature,max,min,average,dif。//AD 寫 uchar code LED_Segment[]={ //09 和攝氏度單位的段碼 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x58}。//蜂鳴器使能 sbit dioLE=P2^5。而且要學(xué)會與人合作，這樣做起事情來就可以 事半功倍。此次論文能在王老師指導(dǎo)下完成也是我感到十分榮幸。第二步，我把顯示程序調(diào)試成功。利用數(shù)碼管顯示，程序復(fù)雜，但是，自己編程比較熟悉，價格便宜。C39。 write_data(tab1[(tab2[ad1])%10])。 } write_(0x80+0x40)。i16。i16。 否 否 否