智能水温检测仪.docx
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智能水温检测仪.docx
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智能水温检测仪
智能水温检测仪
由传感器信号调理模块,A/D模块,键盘模块,显示模块,工作状态指示模块,以及接口模块组成。
特点:
1、一路水温检测, 误差:
≤±0.5℃;2、温度3位数码显示(XX.Xmm);3、工作状态指示;4、开机自检;5、配简单键盘;6、配微型打印机接口;7、配置通信接口。
系统硬件组成:
主要由温度传感器(温敏二极管),信号调理电路,A/D转换器(A/D574),单片机(80S51),8279键盘输入,LED显示器以及74164,发光二极管(指示工作状态)等组成。
。
系统框图
工作原理:
温度传感器热敏二极管是把温度转换成电压的器件,温度传感器输出电压的大小随温度的高低变化而变化,热敏二极管在0℃—100℃温度变化范围内,电压值的变化范围从1个毫伏到200个毫伏。
信号调理电路的主要功能是把微弱的温度电压信号放大到(0—2.44)伏的范围内,以适应AD574单极性输入的要求。
A/D转换器把放大后的模拟电压信号转换成对应的数字信号。
单片机8051是智能温度计的核心部分,一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,另一方面将采集到温度的数字信号,经过计算处理,得到相应的温度值的BCD码,送到74164,由它驱动LED数码管显示器以数字形式显示测量的温度。
通过键盘输入要报警的温度上限值,由单片机检测哪一位设定的键盘被按下,单片机可以直接将该位寄存器中的内容自动加一,即可实现相应值的设定。
通过缓冲器可以预留出微型打印机的接口和单片机与其他设备的通信接口,由相关的键盘控制打印机与单片机是否连接,并且由相应的键盘控制单片机否是把数据送74164进行显示还是把数据发送至数据端口,与其他设备进行通信。
硬件电路的各个模块:
1.传感器调理电路模块
测温传感器选用热敏二极管传感器,它属于PN结型温度传感器,它在0℃—100℃温度范围内表现出良好的线性,尺寸小,热时间常数为0.2—2s,灵敏度高,测温范围是-50℃—150℃。
传感器调理电路模块图
该电路的分分辨率为0.1℃,在0℃—100℃范围内精度可达到±0.5℃。
2.AD转换模块设计
AD574是12位逐次逼近型的A/D转换芯片。
转换时间为25~35μs。
先由单片机发出控制信号,使A/D转换器启动转换,等待转换结束,单片机再分两次将转换数据读到内存中。
2.显示模块设计
采用静态显示方式。
共阳极数码管,只需向串口发送要显示三位数的显示控制代码(段码),即可在LED显示器上显示出所要的字符,只需将各位的小数点控制位接低电平,使其显示,其他位的小数点控制位均接高电平即可。
3.键盘模块设计
采用独立式按键,分别占用P1.4,P1.5,P1.6和P1.7口。
它们分别实现选择是正常运行还是设置模式的功能键,温度上限十位的设置键,温度上限个位的设置键以及温度上限的十分位的设置键。
4.状态指示与接口模块设计
当测量温度达到了上限温度时,P2.0口输出高电平,驱动报警二极管发光,指示温度已经超过上限值,当温度下降到设定值以下是,P2.0变成低电平,报警解除。
当按下打印摁键时,单片机响应外部中断0,打印时,需要先将要打印的字符转换为其ASCII码,将此ASCII送入打印机数据口进行打印。
需要注意要将小数点也打印出来,打印完十位和个位再将小数点打印出来,再把十分位进行打印。
而扩展接口采用简单的三线式接口,一线为接收数据,一线为发送数据,还有一线为查询状态。
由P2.6控制其导通,还是高阻的状态。
打印接口原理图
扩展口及工作状态原理图
硬件电路总体设计原理图
软件设计
主程序
定时中断服务程序流程图
外部中断0服务程序流程图
温度测量子程序流程图
温度测量转换子程序流程图
显示子程序
设置键处理程序
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