【正文】 接被單片機(jī)接受，所以需要使用一個 ADC 數(shù)模轉(zhuǎn)換器把應(yīng)變片輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再傳輸給單片機(jī)。對我今后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的影響，積累了許多有用的經(jīng)驗。首先記錄下進(jìn)行測試時溫度計顯 示的溫度數(shù)據(jù)、氣象站發(fā)布的空氣濕度數(shù)據(jù) ，然后給系統(tǒng)實體通電打開，觀 察 LED 顯示屏顯示的數(shù)據(jù)是否和記錄的數(shù)據(jù)一致；為了測量溫度模塊，把溫度計放入電冰箱內(nèi)，測量記錄電冰箱內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)，然后把系統(tǒng)實體放入電冰箱內(nèi)，觀察 LED 顯示器顯示的溫度數(shù)據(jù)是否和溫度計測量的數(shù)據(jù)一致；為了測量濕度模塊，打開加濕器后使用系統(tǒng)實體測量濕度數(shù)據(jù)，把測量到的溫度數(shù)據(jù)記錄下來，再把系統(tǒng)實體拿到未開加濕器的房間內(nèi)，觀察 LED 顯示屏內(nèi)顯示的濕度數(shù)據(jù)是否和當(dāng)天氣象站發(fā)布的空氣 濕度表數(shù)據(jù)一致；為了測試重量模塊， 在 電子秤上放置砝碼 ， 把 測試到的重量數(shù)據(jù)記錄下來，再把砝碼放置在 實物 重量測量臺，觀察 LED 顯示屏顯示的 重量數(shù)據(jù)是否和電子秤測量的數(shù)據(jù)是否一致。 與此 同時，晶振電路作為 系統(tǒng) 時鐘的核心， 其就相當(dāng)于單片機(jī)的心臟 ， 只有晶振電路設(shè)計完善，單片機(jī)才能正常工作 。 SHT11 溫濕度 傳感器 是 以單總線 的形式 對 單片機(jī) 進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸 ， 每 40 位 數(shù)據(jù)為一組進(jìn)行傳輸，前 16 位 為 溫度信號 ， 再 16 位 為濕度信號， 而 最后的 8 位 則 是對 傳輸信號的一個校驗，在程序中需要將這 16 位 信號 以 十進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終得到正確的數(shù)值。對于本系統(tǒng)而言，需要的零器件不多，只需購買所需零器件就可以搞定本項目，是完全可行的。智能冰箱開發(fā)中最重要的部分是微處理器（單片機(jī)），主要通過對微處理器的編程控制，能夠做到實時控制系統(tǒng)操作。通過設(shè)計與實現(xiàn)此系統(tǒng)，完成 對電冰箱內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù)采集、濕度數(shù)據(jù)采集及食物重量數(shù)據(jù)采集功能，幫助管理電冰箱減少食物腐敗過期。智能電冰箱是在擁有普通電冰箱的低溫保存食物功能的同時，擁用一套智能化的系統(tǒng)。自 1913 年第一臺電冰箱問世以來，電冰箱隨著科技的發(fā)展和人們對于電冰箱功能的需求不斷發(fā)生變化。搭載 ArcSoft 最新研 發(fā)的實時圖像識別系統(tǒng)，冰箱內(nèi)置百萬級像素高清攝像頭，可根據(jù)用戶放入的食材進(jìn)行實時識別，識別服務(wù)器具備瞬時響應(yīng)能力。 能把采集到的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)和重量數(shù)據(jù)匯總后顯示在 LED 顯示屏上。 在 該軟件中 人機(jī)交互界面相對 簡潔 ， 軟件簡單易學(xué) ， 對 程序移植，改 寫相對 容易， 為程序設(shè)計 人員提供了良好的 開發(fā) 環(huán)境 。電路圖中包括單片機(jī)、 LCD160溫濕度傳感器、電源測試腳、 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器、晶振、電壓基準(zhǔn)、數(shù)字模擬地隔離、解耦電容組、線性穩(wěn)壓電源和電源。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 圖 42 系統(tǒng)原理圖 PCB 電路板設(shè)計圖 系統(tǒng)元件需要一個電路板進(jìn)行連接，根據(jù)課題要求電路板中需要連接的元件有 單片機(jī)、LCD160溫濕度傳感器、電源測試腳、 ADC、晶振、電壓基準(zhǔn)、數(shù)字模擬地隔離 、解耦電容組、線性穩(wěn)壓電源和電源， PCB 電路板設(shè)計圖如圖 43 所示。我也對自己的能力有了一個新的認(rèn)識，也積累了許多的實戰(zhàn)經(jīng)驗，掌握了一些新的知識和有了一份新的學(xué)習(xí)態(tài)度。剛從老師那拿到我的畢設(shè)課題時，我總覺得自己做不到，因為自己對專業(yè)知識的缺乏，還有硬件設(shè)計的經(jīng)驗不足導(dǎo)致自己非常的沒有信心，對整個系統(tǒng)的設(shè)計有點不知所措，不知道該從哪里開始下手。 （圖暫缺） 第 4 章系統(tǒng)設(shè)計和第 5 章系統(tǒng)實現(xiàn)，是你論文的重點，應(yīng)該詳細(xì)寫，并且調(diào)理清晰。同時 在該 系統(tǒng)中 還需要 為 單片機(jī)進(jìn)行供電所以需要 穩(wěn)壓芯片 進(jìn)行 電壓轉(zhuǎn)換 。 在 選擇 模數(shù) 轉(zhuǎn)換芯片 時 ， CS5513 與 CS5530 都作為 電子秤的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)入到了設(shè)計時的備選方案中，兩者的區(qū)別在于 CS5513 價格 更為便宜 ， 但 其 自身不具備運放 功能，需另外 通過 運放 芯片 在前級 加以 處理，才能獲得 正確的 數(shù)據(jù) 。根據(jù)課題的要求而制定出總體設(shè)計方案，不能脫離現(xiàn)實過于理想化。在常見食材的基礎(chǔ)上，通過不斷豐富識別食材的種類，智能記錄用戶的日常飲食數(shù)據(jù)，集合大數(shù)據(jù)云計算、深度學(xué)習(xí)，分析出用戶的飲食習(xí)慣，并給出營養(yǎng)膳食建議。 在沒有智能冰箱前，普通的電冰箱僅擁有制冷保鮮的功能，人們把食物放進(jìn)冰箱后會隨著記憶力的減退，或是食物放在冰箱深處等原因，忘記了保存在冰箱內(nèi)的食物。在如今，人們對于電冰箱功能的需求不僅僅限于保存食物，而是在保存食物的基礎(chǔ)上能幫助人們合理科學(xué)的管理電冰箱內(nèi)部的食物。這樣就造成了食物的浪費，對電冰箱的管理容易出錯。 如今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，單片機(jī)在家電中的應(yīng)用也越來越廣泛，利用單片機(jī)不僅大大提高了電器的智能程度，還能增加功能。預(yù)算過高，在 實際開發(fā)過程中可能會造成資金鏈短缺，而影響到系統(tǒng)的開發(fā)；預(yù)算太低，會缺乏資金來購買所需要的零器件，也會影響到系統(tǒng)的開發(fā)。 其內(nèi)置 1~64 倍 運算放大器 ， 根據(jù)程序編寫倍數(shù)可調(diào) ；同時 其線性失真小，分辨率高達(dá) 19位 以上 ； 并且該芯片通過 SPI 串行 通信接口與單片機(jī)相連具有 傳輸 效率高， 結(jié)構(gòu)簡單等特點， 是一款可靠 實用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。本系統(tǒng) 選用 ADR3412 芯片 輸出 基準(zhǔn)電壓該芯片 具有功耗低，輸出穩(wěn)定 等 特點， 完全能夠滿足 該電路設(shè)計任務(wù)。 測試的目的 系統(tǒng)測試目的 則是為了 通過 測試 及早的 發(fā)現(xiàn)問題，找到 問題進(jìn)而 解決問題 ，再本設(shè)計 中 首先 要對具體電路進(jìn)行測試，檢查各模塊是否正常工作，在對設(shè)計功能進(jìn)行測試， 驗證是否完成系統(tǒng)預(yù)期的功能 如有 不盡人意的 地方 找到問題進(jìn)行修改， 修改完成之后 ，在進(jìn)行測試，最終實現(xiàn)設(shè)計所有功能，完成測試。也意識到了與指導(dǎo)老師還有同組同學(xué)溝通以及同組同學(xué)之間配合性的重要性，如果沒有指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)和同學(xué)的鼓勵與幫助，我一個人想完成這個系統(tǒng)還是非常困難的。 因為時間關(guān)系 對雞蛋計數(shù) 這一 功能 沒有 通過實物 實現(xiàn)， 但也對 這一功能 進(jìn)行 了方案設(shè)計，即在每一個放置 雞蛋的槽 下面放置一個光電傳感器，如有雞蛋傳感器 信號為一，如沒有則為零，這樣單片機(jī)就可以通過對傳感器的 掃描 來 測量 雞蛋的數(shù)量。 最后單片機(jī)把所有 數(shù)據(jù)采集 結(jié)束之后，將數(shù)據(jù)信息傳送到 1602 液晶顯示屏 進(jìn)行顯示 ， 對于 1602 液晶屏其有三根控制線和 8 根數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連接， 可 顯示英文數(shù)字等多種符號，能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行完美顯示。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 9 圖 34 LCD1602 顯示屏實物圖 應(yīng)變片 應(yīng)變片 其全稱為電阻應(yīng)變片，主要通過將自 身 與測量機(jī)構(gòu)粘在一起，當(dāng) 有 重物壓在測量機(jī)構(gòu) 上時 ，測量機(jī)構(gòu)發(fā)生形變 的 同時電阻應(yīng)變片也發(fā)生形變 ，應(yīng)變片 的 阻值 即發(fā)生改變，然后通 過上述的 CS5530 模數(shù) 轉(zhuǎn)換芯片將其阻值變換量轉(zhuǎn)換成 數(shù)字量 傳送給 單片機(jī)上， 來滿足被測 物質(zhì)量的測量 。 在 該系統(tǒng)中 ， 為實現(xiàn) 系統(tǒng)的靈活性，將單片機(jī)最小系統(tǒng)與 電源電路、 傳感器 電路等 外圍電路 用 兩塊 PCB 板 分別制作，最后通過插針與之相連接， 這樣不僅提高 了系統(tǒng)的靈活性 ，還對以 后的 系統(tǒng) 升級 帶來了 方便，大大降低了改造成本。 具備功能 為電冰箱管理者提供方便、快捷的方法，系統(tǒng)的對電冰箱進(jìn)行合理的管理，實現(xiàn)智能化工作，節(jié)省大量時間和避免食物的浪費，擬開發(fā)一套電冰箱數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體功能如下： 擁有溫度數(shù)據(jù)采集功能，能測量電冰箱內(nèi)溫度數(shù)據(jù)。 該冰箱運行的是三星 Tizen 系統(tǒng)，在這塊顯示器上用戶可以 像使用電腦一樣查詢到許多信息，比如日歷、新聞資訊、天氣、備忘錄、食譜、食物過期提醒、社區(qū)附近的打折信息或者用于給其他家庭成員留言的便利貼功能。 經(jīng)過反復(fù)多次測試，本系統(tǒng)能夠達(dá)到開題提出的溫度數(shù)據(jù)測量、濕度數(shù)據(jù)測量、重量數(shù)據(jù)測量和 LED 屏顯示功能。使用溫濕度感應(yīng)器測量溫度和濕度數(shù)據(jù)，同時采用應(yīng)變片來測量重量 數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)核心元件 ——單片機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制處理。智能家電智能化帶來的盛宴驅(qū)使幾乎所有的廠商都不敢落后。為此，擬開發(fā) “智能冰箱數(shù)據(jù)采集及平臺的設(shè)計與顯示 ”，來改變現(xiàn)在由人工操作的現(xiàn)狀，通過合理的使用單片機(jī)，實現(xiàn)對電冰箱內(nèi)食物管理過程中的信息進(jìn)行合理、高效和科學(xué)的管理，以提高工作效率，保證能讓食物保存在最佳環(huán)境。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 5 3 相關(guān) 技術(shù)和工具介紹 STM32F103C8T6 單片機(jī) 在本次 課題設(shè)計中我選用 STM32ZET6 作為主控 芯片 來對 整個系統(tǒng)進(jìn)行控制， 它是 基于