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智能仪器智能温度测试仪的设计

北华大学

智能仪器

综合设计实习报告

题目:智能温度测试仪的设计

专业:测控技术与仪器

班级:

姓名:

学号:

指导老师:

目录

一、概述 (1)

二、方案设计 (2)

1.设计任务 (2)

2.总体方案 (2)

3.具体方案 (2)

4.PT100传感器特性 (3)

5.测温原理 (3)

三.MK—4PC 智能仪器实验教学系统简介 (3)

四.硬件电路设计 (5)

1.硬件功能分析 (5)

2.各部分硬件设计 (5)

五.软件设计 (8)

1。编程环境介绍 (8)

2。软件功能需求分析 (10)

3.各部分软件设计 (11)

a.软件的流程图 (11)

b.主程序 (11)

六.调试 (21)

七.实习总结 (21)

八.参考文献 (22)

一、概述

温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一,无论是在生产实验场所,还是在居住休闲场所,温度的采集或控制都十分频繁和重要,而且,网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温传感器就会相应产生.传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的。

由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系,人们便利用它的这一特性,发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在—200℃~+200℃,湿度采集范围是0%~100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成:传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。此次实习我们利用SST89V564RD单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统.

二、方案设计

1.设计任务

测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值,转换为容易测量的电压值,经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机,单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值,并将数据送出到LCD显示器进行显示。

2.总体方案

智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计.先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻"、单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理.在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总体来说,该设计是切实可行的。本设计系统包括温度传感器,信号放大电路,A/D转换模块,数据处理与控制模块,温度显示五个部分.

3.具体方案

本设计系统主要包括温度信号采集单元,单片机数据处理单元,温度显示单元.其中温度信号的数据采集单元部分包括温度传感器、温度信号的获取电路(采样)、放大电路、A/D转换电路。

系统的总结构框图如图1-1所示.

系统的总结构框图

本温度测量系统设计,是采用PT100温度传感器经过放大和A/D转换器送到单片机进行控制温度显示。另外本系统还可以通过外接电路扩展实现温度报警功能,从而更好的实现温度现场的实时控制。

经过多次的修改和调试测量,本设计基本符合设计要求,由于受人为因素和软硬件的限制,系统难免不了带来一些误差,但通过调节和精确计算可以减小误差。4.PT100传感器特性

电阻式温度传感器(RTD, Resistance Temperature Detector)是指一种物质材料作成的电阻,它会随温度的改变而改变电阻值。

PT100温度传感器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度传感器,属于正电阻系数, 由于它的电阻—温度关系的线性度非常好,因此在测量较小范围内其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT)

其中α=0.00392, Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为华氏温度,因此铂做成的电阻式温度传感器,又称为PT100。

PT100温度传感器的测量范围广:—200℃~+600℃,偏差小,响应时间短,还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点,其得到了广泛的应用,本设计即采用PT100作为温度传感器.

5.测温原理

通过运放U1A将基准电压4.096V转换为恒流源,电流流过Pt100时在其上产生压降,再通过运放U1B将该微弱压降信号放大(图中放大倍数为10),即输出期望的电压信号,该信号可直接连AD转换芯片。

智能仪器实验开发平台集中了单双极性输入通道、程控放大、模拟滤波、16位A/D转换及CPLD技术和单片机技术,并具有超过128KB的大存储空间,集中体现了智能仪器课程所涉及到的各种软硬件技术,非常适合大学本科生的学习以及在此基础上的进一步开发。

三.MK-4PC 智能仪器实验教学系统简介

智能仪器实验开发平台采用模块化设计,整个平台设有一个母板,该母板具有四个相同规格的扩展部分,每个扩展部分设四个插口,每个插口对应的分别为单片机的P0、P1、P2、P3口,如图1所示.设计时将单片机作为控制部分的核心,因此单片机板独立占用其中一个扩展,显示部分采用液晶模块完成,该部分还设

有四个按键作为组合按键使用。第三个部分为基于CPLD的16位数据采集部分,设有两个独立输入通道,每个通道可设置为单极性输入或双极性输入,具有程控放大、模拟滤波等功能,CPLD控制A/D转换器完成数据的采集工作,数据采集的采样频率可设置为10KHz、20KHz … 500KHz,采样点数可以根据要求设置。平台的最后一个扩展部分为空,留给平台的使用者做扩展使用,根据要求自己独立设计该部分的电路.

图1俯视尺寸规格图(单位:毫米)

除平台能够独立完成各项实验项目外,为实现对采集的数据进行图形化显示,该平台还可以通过标准的RS-232接口与PC机连接,通过PC机的显示器将数据波形显示出来,同时还可以利用该串行接口对单片机进行仿真或传输控制参数使其工作在设定模式下。整个功能框图如图2所示。

信号输入

信号输入信号调理AD7655CPLD单片机PC 机

SRAM

信号源

SRAM

显示按键

RS232

数据采集模块人机接口模块

单片机模块

图2 功能框图

四.硬件电路设计

1.硬件功能分析

图4 硬件部分电路图

后面有CPLD及单片机,单片机控制液晶显示部分。

图5 液晶显示器电路图

2。各部分硬件设计

对于热电阻的测量电路我们可以采用二线式的测量电路等。而对于我们此次实习则选择利用恒流源模拟此测量部分。

二线式图如下:

图6 二线式图

信号取回后需要进行信号的调理,信号调理电路图如下:

图7 信号调理电路图

右下角OP07起偏置作用。调节电位器Rpot1可调节偏置。

上图的差分放大电路的输出连接至程控放大电路的输入.电路图如下:

图8 程控放大电路图

程控放大器的输出信号进入电平抬高电路。如下:

图9 电平抬高电路图

两个二极管起钳位作用.这个电路是求差电路.

电平抬高电路的输出进入程控滤波电路.如下图:

图10 程控滤波电路图

用到的程控滤波芯片为LTC1569-7,FCLK0是CPLD产生的方波信号,用来控制滤波器截止频率.若要控制滤波器截止频率为1kHz,CPLD要产生32k的方波信号给FCLK0。

程控滤波电路之后接入A/D转换器。图如下:

图11 AD转换电路图

U20为AD780,它是基准电压芯片。A/D转换器是AD7655,它是一款16位的A/D,它的数据口D0—D7、控制端口BUSY、CNVST、IMPULSE、BYTESWAP连接至CPLD.单片机通过往CPLD写控制字来控制A/D的采样率。

单片机部分的电路图如下:

图12 单片机部分电路图

五.软件设计

1。编程环境介绍

单片机软件开发采用目前比较通用的Keil51开发软件完成,该软件有很多详细的应用文档,在此不再赘述。如果不使用硬件仿真器,多数通用单片机都无法实现在线仿真功能,而本实验平台所用单片机SST89V564RD可以实现在线仿真以及程序下载功能,两者皆可以通过PC机的标准RS-232串口与Keil51软件通信实现,其连接示意图如下图,本节主要介绍如何在现有Keil51软件基础上实现上述功能。针对在线仿真功能,SST公司为方便用户使用单片机调试程序而开发了调试工具SoftICE(Software In Circuit Emulator,在电路软件模拟),该调试工具可实现下述功能:

➢下载INTEL HEX文件

➢在线调试及设置断点,支持汇编语言和C51语言

➢反汇编代码区到8051助记符

➢读写代码/数据存储器、FSR特殊功能寄存器及PORT端口

➢IAP(In Application Programming,应用中再编程)功能

➢软件重启动

图6 计算机与实验平台连接示意图

对于我们本次实习的单片机SST89V564RD,我们用keil C51编程环境进行程序的编写。keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一。它集编辑、编译、仿真于一体,支持汇编、PLM 语言和 C 语言的程序设计。界面友好,易学易用。对于下载的软件我们可以直接用keil C51下载。同时我们也可以在SST 软件的下载页面中下载。而且这两种下载方式都需要程序生成.HEX文件.如下图所示:

图13

而应用SoftICE调试工具进行程序在线仿真调试的过程是这样的:

(1)利用SST Boot—Strap Loader软件将SoftICE直接下载到单片机中,重新上电复位后,单片机中的SoftICE便可以与Keil51软件通信以进行仿真调试,下载界面如下

(2)在Keil51软件上选择使用的单片机型号SST89V564RD;

(3)在Keil51软件的Project下拉菜单中选择“Options for Target

‘Monitor51'”;

(4)在Options for Target‘Monitor51'窗口的Debug栏中选择“Use Keil Monitor—51 Driver”,由于每次RESET目标板时用户代码区会被擦除,如果用户程序需要在开始时下载到目标板,要勾上“Load Application at Startup”;

(5)点击Settings项,弹出Target Setup窗口进行配置,可以选择PC机与目标板通信的串行接口及波特率,如果需要显示存储器的实时窗口,请不要选Cache Options,注意,如果选择了的中断向量3Serial Interrupt去Stop Program Exacution,SoftICE将修改在位置0023H个字节,要确保用户程序未占用这些地址;

(6)开始调试,此时可以根据Keil51软件的Debug进行程序调试。通过View 下拉菜单的部分选项可以观察及修改特殊功能寄存器及数据存储器等的内容。2.软件功能需求分析

单片机软件开发采用目前比较通用的Keil51开发软件完成.如果不使用硬件仿真器,多数通用单片机都无法实现在线仿真功能,两者皆可以通过PC机的标准RS-232串口与Keil51软件通信实现.针对在线仿真功能,SST公司为方便用户使用单片机调试程序而开发了调试工具SoftICE(Software In Circuit Emulator,在电路软件模拟).该调试工具可实现下述功能:

(1)下载INTEL HEX 文件;

(2)在线调试及设置断点,支持汇编语言和C51语言; (3)反汇编代码区到8051助记符;

(4)读写代码/数据存储器、FSR 特殊功能寄存器及PORT 端口; (5)IAP (In Application Programming,应用中再编程)功能;

(6)软件重启动。利用该调试工具我们可以很方便的用计算机对MK —4PC 智能仪器实验开发平台进行各项试验及实习。 3。各部分软件设计 a .软件的流程图

图1 系统总流程图 图2 温度转换程序流程图

图3 显示流程图 图4 主函数流程图 b 。主程序

ADS7841驱动程序

#include

#include 〈macros。h〉

#include ”delay。h”

#include "ads7841.h"

#include ”LCD1602。h"

//--——-—--—--—--------—-ADS7841控制字节----——-————-———

#define control_byte 0b10011000

//bit val description

//bit7 1 start,恒为1

//bit6,5,4 001 选择CH0为+IN

//bit4 1 选择为单端输入

//bit2 X 外部MODE接GND,该位无作用,恒为12位

//bit1,0 00 转换期间ADC为掉电模式

void port_init(void)

{

PORTA = 0xFF;//将所有端口初始化为输入,打开上拉

DDRA = 0x00;

PORTB = 0xFF;

DDRB = 0x00;

PORTC = 0xFF;

DDRC = 0x00;

PORTD = 0xFF;

DDRD = 0x00;

PORTE = 0xFF;

DDRE = 0x00;

PORTF = 0xFF;

DDRF = 0x00;

PORTG = 0xFF;

DDRG = 0x00;

}

void main()

unsigned int result;

unsigned char i,array[4],table[]="0123456789”;

port_init(); //端口初始化

LCD1602_init(); //1602液晶初始化

ads7841_init(); //ADS7841初始化

LCD_write_string(0x80,”result:”);

while(1)

ads7841_start(); //启动ADS7841,即拉低CS

delay_nus(10);

result=ads7841_W_R(control_byte); //发送控制字,并得到转换数据 result&=0b0000111111111111; //屏蔽掉高四位

delay_nus(10);

ads7841_finish(); //停止ADS7841,即拉高CS

for(i=0;i〈4;i++) //以下均为显示部分

array[i]=result%10;//

esult/=10;

for(i=0;i〈4;i++)

LCD_write_onechar(0x87+i,table[array[3—i]]);

delay_nms(300);

#ifndef _ads7841_h

#define _ads7841_h

define DCLK PD0

#define DCLK_ddr DDRD

#define DCLK_port PORTD

#define DCLK_pin PIND

#define CS PD1

#define CS_ddr DDRD

#define CS_port PORTD

#define CS_pin PIND

#define DIN PD2

#define DIN_ddr DDRD

#define DIN_port PORTD

#define DIN_pin PIND

#define BUSY PD3

#define BUSY_ddr DDRD

#define BUSY_port PORTD

#define BUSY_pin PIND

#define DOUT PD4

#define DOUT_ddr DDRD

#define DOUT_port PORTD

#define DOUT_pin PIND

define ads7841_start() CS_port&=~(1〈

void ads7841_init(void);

unsigned int ads7841_W_R(unsigned char byte);

#endif

#include

#include

#include "delay。h"

#include "ads7841.h”

/*******************************************************************************

* * 函数名称:ads7841_init()

* * 函数功能:初始化ADS7841端口

* * 备注:无

*******************************************************************************/

void ads7841_init(void)

{

DCLK_port&=~(1〈

CS_port|=(1〈

CS_ddr|=(1<

DIN_port&=~(1<

BUSY_port|=(1〈

DOUT_port|=(1〈〈DOUT); //数据输出初始化为输入,打开上拉DOUT_ddr&=~(1<〈DOUT);

/*******************************************************************************

* *函数名称:ads7841_W_R

* *函数功能:向ADS7841写入控制字节,读出转换好的数

* *输入参数:unsigned char byte : 控制字节

unsigned int result: AD转换好的数

* * 备注:数据从高位到低位写入,从高位到低位读出

*******************************************************************************/

unsigned int ads7841_W_R(unsigned char byte)

{

unsigned char i,temp;

unsigned int result=0;

for(i=0;i〈8;i++) //8位数据计数

{

DCLK_port&=~(1<〈DCLK); //拉低时钟端

if(byte&0x80) //当前位是否是1

DIN_port|=(1〈〈DIN); //当前位是1,拉高数据端

}

else

DIN_port&=~(1〈

}

delay_nus(10); //调整时钟和脉冲宽度

DCLK_port|=(1<

delay_nus(10);

byte〈〈=1; //数据左移1位,为送出新数据位做准备

}

delay_nus(10);

DCLK_port&=~(1〈〈DCLK); //拉低时钟端

delay_nus(10);

i=BUSY_pin; //读BUSY的状态

delay_nus(10);

if(i&(1<〈BUSY)) //如果为高则说明转换完成,应将其读出{

//-—--——-———-—-—-—--——-—-—以下先读出高八位—-—-——-——-———-—-------—-—-——--—--———-

for(i=1;i<=8;i++)

{

result<〈=1; //保存读入的数据位

DCLK_port|=(1〈〈DCLK); //时钟上升沿

delay_nus(10);

DCLK_port&=~(1<

elay_nus(10);

if(DOUT_pin&(1〈〈DOUT))

{

result|=0x01;

else

result&=0xfe;

//---—————-—-——————-—--—-以下读出低四位—-----————--—--——-—-——--—-----—-—-——-—-—

for(i=1;i〈=4;i++)

temp<<=1; //保存读入的数据位

DCLK_port|=(1〈

delay_nus(10);

DCLK_port&=~(1〈〈DCLK); //拉低时钟端

delay_nus(10);

if(DOUT_pin&(1<

temp|=0x01;

}

else

{

temp&=0xfe;

for(i=1;i〈=4;i++) //再给ADS7841四个时钟{

DCLK_port|=(1〈〈DCLK); //时钟上升沿

delay_nus(10); //调整时钟和脉冲宽度

DCLK_port&=~(1<〈DCLK); //拉低时钟端

delay_nus(10); //调整时钟和脉冲宽度

}

result=(result〈〈4)+temp; //将结果合成,返回

return result;

}

LCD驱动程序

lcdwc((GYPOS&0x1f)|0x80); //先送Y地址

if(GYPOS〉=32) //再送X地址

lcdwc((GXPOS/16+8)|0x80);

else

lcdwc((GXPOS/16)|0x80);

lcdwc(0x30); //恢复为基本指令集

}

void lcdon(void) //LCD显示开启子程序{ lcdwc(0x30); //设置为基本指令集

lcdwc(0x0c);

}

void lcdoff(void) //LCD显示关闭子程序{ lcdwc(0x30); //设置为基本指令集

lcdwc(0x08);

void lcdgraphon(void) //绘图区域显示开启子程序{ lcdwc(0x36);

lcdwc(0x30); //恢复为基本指令集

}

void lcdgraphoff(void) //绘图区域显示关闭子程序{ lcdwc(0x34);

课程设计 温度测量仪

课程设计任务书 (一)设计目的 1、通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能, 学会在实际电路中应用; 2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。 (二)设计要求和技术指标 1、技术指标: 要求设计一个温度测量器件,其主要技术指标如下: (1)测温范围:室温~50℃; (2)被测温度达到50℃时,指示灯亮(或蜂鸣器工作); 2、设计要求 (1)设计一个能满足要求的温度测量及报警电路; (2)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图(选做); (3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; (4)在万能板、PCB板上或面包板上安装好电路并调试; (5)拟定测试方案和设计步骤; (6)撰写设计报告、调试总结及使用说明书。

目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题研究背景和意义 (1) 1.2 本人主要工作 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 基本原理 (3) 2.2 温度传感器的选择 (3) 2.3 AD590温度传感器的简介 (3) 第3章电路设计 (5) 3.1单元电路设计 (5) 3.1.1 温度—电压变换电路 (5) 3.1.2 K—℃变换器 (5) 3.1.3 2.732V电压产生电路 (5) 3.1.4 放大器 (6) 3.1.5 比较器 (6) 3.2 整体电路图设计 (7) 第4章仿真与制作 (8) 4.1 电路仿真 (8) 4.2 PCB电路板制作 (9) 4.2.1 protell使用简要说明 (9) 4.2.2绘制SCH原理图 (9) 4.2.3 做SCH零件库元件 (11) 4.2.4做PCB零件封装 (12) 第5章结束语 (13) 第6章参考文献 (14) 附录A 元件清单 (15) 附录B 原理图、实物图 (16)

智能仪器设计温度传感器的完整设计

指导老师: 班级: 姓名: 学号:

目录 1系统方案...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 测温模块的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 电源电路切换模块的论证与选择................................................. 错误!未定义书签。 1.3 控制系统的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.4 显示模块的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.5键盘模块.......................................................................................... 错误!未定义书签。2系统理论分析与计算.................................................................................. 错误!未定义书签。3电路与程序设计.......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1电路的设计...................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1系统总体框图...................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.2 电源转换电路子系统的设计............................................. 错误!未定义书签。 3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计........................................ 错误!未定义书签。 3.1.4电源的设计.......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.5温度采集电路子系统电路的设计...................................... 错误!未定义书签。 3.1.6键盘模块.............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2程序的设计...................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1程序功能描述...................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.2程序流程图.......................................................................... 错误!未定义书签。4测试方案与测试结果.................................................................................. 错误!未定义书签。 4.1测试方案.......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 测试条件与仪器............................................................................. 错误!未定义书签。 4.3 测试结果及结论............................................................................. 错误!未定义书签。

智能仪表设计

内蒙古科技大学 智能仪表综合训练设计说明书 题目:带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名:xx 学号:xx 专业:测控技术与仪器 班级:xx 指导教师:xx

由于生产及生活的需要,经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件,液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成,本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器;控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机;显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。 整个电路采用模块化设计,由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理,实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽,具有较高的可靠性、安全性及实用性。 关键字:温湿度;STC89C51单片机;12864;DHT11

第一章绪论 1.1 研究背景 随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。 1.2 液晶概述 某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。 液晶分为热致液晶和溶致液晶。前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。液晶分子呈棒状或条状,宽约十几纳米,长约数纳米液晶分子有较强的电偶极矩和容易极化的化学团。由于液晶分子间的作用力比固体弱,所以液晶分子容易呈现各种状态。液晶分子的介电常数、电导率、折射率、磁化率等具有较大的各向异性,在外加电场作用下会产生各种电光效应,从而可应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display Device ,缩写为LCD)。

智能仪器智能温度测试仪的设计

北华大学 智能仪器 综合设计实习报告 题目:智能温度测试仪的设计 专业:测控技术与仪器 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

目录 一、概述 (1) 二、方案设计 (2) 1.设计任务 (2) 2.总体方案 (2) 3.具体方案 (2) 4.PT100传感器特性 (3) 5.测温原理 (3) 三.MK—4PC 智能仪器实验教学系统简介 (3) 四.硬件电路设计 (5) 1.硬件功能分析 (5) 2.各部分硬件设计 (5) 五.软件设计 (8) 1。编程环境介绍 (8) 2。软件功能需求分析 (10) 3.各部分软件设计 (11) a.软件的流程图 (11) b.主程序 (11) 六.调试 (21) 七.实习总结 (21) 八.参考文献 (22)

一、概述 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一,无论是在生产实验场所,还是在居住休闲场所,温度的采集或控制都十分频繁和重要,而且,网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温传感器就会相应产生.传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系,人们便利用它的这一特性,发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在—200℃~+200℃,湿度采集范围是0%~100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成:传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。此次实习我们利用SST89V564RD单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统. 二、方案设计 1.设计任务 测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值,转换为容易测量的电压值,经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机,单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值,并将数据送出到LCD显示器进行显示。 2.总体方案 智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计.先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻"、单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理.在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总体来说,该设计是切实可行的。本设计系统包括温度传感器,信号放大电路,A/D转换模块,数据处理与控制模块,温度显示五个部分. 3.具体方案 本设计系统主要包括温度信号采集单元,单片机数据处理单元,温度显示单元.其中温度信号的数据采集单元部分包括温度传感器、温度信号的获取电路(采样)、放大电路、A/D转换电路。 系统的总结构框图如图1-1所示.

智能仪表设计基础课程设计

百度文库- 让每个人平等地提升自我 智能仪表设计基础课程设计 课题名称直流电机转速测量仪 学生姓名 所在班级 指导教师 扬州大学能源与动力工程学院 二〇一年九月

总目录第一部分:任务书 第二部分:课程设计报告

第一部分 任 务 书

《智能仪表课程设计》课程设计任务书 一、课题名称 温度测量仪设计 二、设计内容及设计要求 利用Pt100热电阻作为测温元件,设计一个温度测量仪,具有下面的功能: 1. 测量范围为0℃~500℃,精度误差小于1℃。 2. LCD液晶显示当前温度值和温度动态曲线 3. 通过继电器通断控制温度范围45℃~85℃ 4. 具有RS232通信接口。 三、时间安排 第一周: 星期一~星期二:布置任务,熟悉资料,确定仪表的功能要求、性能指标。熟悉实验板原理图和印刷板图。 星期三~星期五:进行仪表的方案选择,确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。进行硬件设计和元器件选择,画出硬件原理图。 第二周: 星期一~星期五:根据硬件原理图,焊接硬件电路;测试硬件电路的功能;软件设计,包括软件需求说明、软件结构框图、主要软件功能模块的流程图;编写程序。 第三周: 星期一~星期三:调试程序,联调软件和硬件。 星期四~星期五:写课程设计报告。

四、应交成果 应交成果包括: ?纸质课程设计报告和电子文档; ?硬件原理图的Protel99se文件,程序; ?可以演示的硬件和软件成果。 五、课程报告内容 课程设计报告应包括下列部分: ?课程设计任务书 ?仪表的功能要求、性能指标要求。 ?方案选择:提出多种方案,进行方案比较,说明选定方案的理由,描述硬件和 软件的功能分工。 ?硬件设计:包括硬件结构框图、原理图及其各个主要环节的工作原理说明,元 器件选择的计算方法或者理由,利用提供的实验板焊接元器件。 ?软件设计:首先提出软件的功能需求,然后进行软件的结构设计,再画出主要 功能模块的软件框图。 ?程序编写和调试。 ?设计小结。 报告中硬件原理于用Protel99se画出,软件框图和程序流程图用Microsoft Visio画出。

智能仪器课程设计报告

智能仪器课程设计报告 智能仪器课程设计报告 一、设计背景 智能仪器是现代工业自动化领域的重要组成部分,具有自主测量、数据处理和通信等功能。随着工业4.0和智能制造的快速发展,智能仪器技术在各行各业得到了广泛应用。为了培养具备先进仪器技术的人才,本次智能仪器课程设计旨在帮助学生掌握智能仪器的基本原理、硬件设计、软件编程以及测试方法。 二、设计任务 本次课程设计的任务是设计一款智能仪器,实现对特定物理量的自动测量。具体要求如下: 1、选择一种物理量(如温度、压力、湿度等),设计相应的传感器和信号处理电路; 2、实现数据的自动采集、存储和处理; 3、通过串口通信将数据上传至计算机; 4、能够实现人机交互,具备简单的图形界面; 5、独立完成硬件电路板设计和编程。

1、选题与分组:根据自身兴趣和专业知识,学生自由组合成设计团队,每个团队人数不超过3人。团队需选择一个物理量进行测量,并完成相应的设计任务。 2、方案设计:团队需制定详细的设计方案,包括硬件电路设计、软件编程和测试方案等。设计方案需经过指导老师审核通过后方可进行下一步工作。 3、硬件制作:根据设计方案,团队需自行完成硬件电路板的制作。制作过程需遵循相关电子设计规范,确保电路板的稳定性和可靠性。 4、软件编程:团队需根据设计方案编写相应的软件程序,实现数据的自动采集、存储和处理。程序需在硬件电路板上进行测试,确保功能的正确性。 5、界面设计:团队需设计一个简单的人机交互界面,便于用户查看测量结果和控制仪器。界面设计需在计算机上进行测试,确保与硬件电路的通信正常。 6、测试与调整:团队需对制作的智能仪器进行严格的测试,包括传感器的准确度、信号处理电路的稳定性、数据采集的实时性、通信的可靠性以及图形界面的交互性等。在测试过程中发现问题需及时进行调整和改进。

智能仪器课程设计说明书智能温度测量仪表方案设计

智能仪器课程设计说明书智能温度测量仪 表方案设计 前言 (2) 第一章智能温度测量仪表方案设计与论证 (3) 功能与要求 (3) 方案的论证与比较 (3) 方案的确定 (5) 1.3.1数据采集通道的理论计算 (5) 1.3.2温度值粗测理论推导 (6) D的理论推导 (6) 1.3.3 根据T1确定差分部分AV 第二章智能温度测量仪表的硬件设计 (7) 系统硬件框图 (7) 系统的输入通道设计 (7) 单片机最小系统 (8) 人机接口电路 (8) 2.5串口电路 (9) 执行电路 (9) 第三章软件设计 (10) 下位机软件的设计 (10) 3.1.1下位机主程序设计 (10)

3.1.2 CH451中断子程序设计 (11) 3.1.3数字滤波函数和ADC0809读函数设计 (12) 3.1.4快速测量温度粗值函数设计 (13) 3.2上位机软件设计 (13) 第四章智能温度测量系统的安装与调试 (15) 硬件调试 (15) 软件调试 (15) 4.3整机调试过程 (16) 第五章设计体会与小结 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 前言 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,描述了利用温度传感器PT100测温系统的过程,对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。

电子课程设计-基于AD590的智能温度测量仪表软件设计

目录 前言 (1) 第一章智能温度测量仪表方案设计与论证 (2) 1.1 功能与要求 (2) 1.2 方案的论证与比较 (2) 1.3 方案的确定 (3) 第二章智能温度测量仪表的硬件设计 (4) 2.1 系统硬件设计 (4) 2.2 输入通道电路的设计 (4) 2.3 人机接口电路的设计 (6) 2.4 自校准电路的设计 (7) 第三章智能温度测量仪表软件设计 (8) 3.1 主程序设计 (8) 3.2 自校准的软件实现 (9) 3.3 温度采集子程序设计 (10) 数字滤波的设计 (10) A/D转换子程序设计 (11) 键盘/显示子程序设计 (12) 第四章温度测量系统的安装与调试 (13) 4.1 硬件调试 (13) 4.2 软件调试 (13) 第五章设计体会与小结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)

前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。温度控制系统在实际应用中起着非常重要的作用,基本上人们的生活离不开它。 随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要,各种新型的集成温度传感器是将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一块芯片上,它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出。在众多温度传感器中,集成温度传感器AD590因其线性好,精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点,在生活中有着广泛应用。科学技术的迅猛发展,特别是自动化技术和计算机技术的发展,极大的促进了智能化技术的发展,同时对智能化技术提出了更高的要求。 温度传感器的应用范围很广,它不仅广泛应用于日常生活中,而且也大量应用于自动化和过程检测控制系统。温度传感器的种类很多,我们需要根据现场使用条件,选择恰当的传感器类型才能保证测量的的准确可靠,并同时达到增加使用寿命和降低本钱的作用。我们要注重注重智能仪器基本原理和基本设计方法,同时注重理论结合实际,引入设计实例,从而提高自己的分析、解决实际问题的能力,为以后的学习和工作打下扎实的理论和实践基础。一方面我们要注重智能仪器的发展方向,加强对新器件、新技术的了解,拓宽知识面;另一方面,我们要增强学习的主动性和求知欲望。

基于单片机的智能体温检测系统设计

基于单片机的智能体温检测系统设计 摘要:由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化,为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求,采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险,又可以第一时间检测疑似病例。在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担,为防疫工作提供保障。目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题,并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中,具有体积小、便携、易操作等优点,为操作人员提供了极大便利。此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所,可以为进出人员提供检测服务。人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用,节省人力物力,并且其效率远高于人工检测。 关键词:单片机;智能体温;检测系统;设计 引言 患新冠肺炎的主要症状是发热,因此体温检测是疫情防控的第一道防线。以当今人流密集场所疫情防控情况为背景,设计并实现了一款基于STM32单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。该系统利用OPENMV对目标人脸进行快速检测,精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况,利用MLX90614准确测量目标体表温度,实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机App上,实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。 1系统的组成及其工作原理 1.1系统的组成 以单片机作为系统控制基础,利用传感器测量温度,通过通信和控制技术,形成温度测量控制系统。具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。

智能仪器智能温度测试仪的设计(2023版)

智能仪器智能温度测试仪的设计 正文开始 ⒈引言 ⑴背景 在当前科技发展迅猛的时代,智能仪器在各个领域得到了广泛应用。智能温度测试仪作为一种重要的仪器设备,在工业生产、医疗等领域发挥着重要作用。 ⑵目的 本文旨在详细介绍智能温度测试仪的设计,包括硬件设计、软件设计以及相关测试和验证过程,以供开发人员参考和使用。 ⒉硬件设计 ⑴功能需求 根据智能温度测试仪的用途,需求包括但不限于温度测量、数据存储和显示、报警功能等。 ⑵设计框架 基于以上需求,设计框架包括主控芯片选型、传感器选型、存储和显示模块设计、报警模块设计等方面。

⑶电路设计 根据设计框架,对智能温度测试仪的电路进行详细设计,包括电源电路、模拟信号处理电路、数字信号处理电路等。 ⑷ PCB设计 根据电路设计,进行PCB设计,包括布线、走线、阻抗控制等。 ⑸外壳设计 根据智能温度测试仪的实际应用场景和人机交互需求,进行外壳设计,包括外形设计、材料选择等。 ⒊软件设计 ⑴软件需求 根据智能温度测试仪的功能需求,进行软件需求分析,包括温度数据采集、数据处理、界面设计等。 ⑵系统架构设计 基于软件需求,进行系统架构设计,包括数据采集模块、数据处理模块、界面模块等。 ⑶程序设计

根据系统架构设计,进行详细的程序设计,包括算法实现、界面设计、数据处理等。 ⑷软件测试 对软件进行测试,包括单元测试、集成测试、系统测试等,以保证软件的稳定性和可靠性。 ⒋测试与验证 ⑴测试方案设计 根据智能温度测试仪的功能需求,设计测试方案,包括测试目标、测试流程、测试环境等。 ⑵测试实施 根据测试方案,进行测试实施,包括温度测试、功能测试、性能测试等。 ⑶验证与评估 对测试结果进行验证和评估,包括数据分析、性能评估等,以验证智能温度测试仪的设计和功能是否符合需求。 正文结束 附件: ⒈设计图纸

智能测温仪的设计与制作

智能测温仪的设计与制作 摘要:智能测温仪是一款基于物联网技术的智能化测量仪器,能够自动采集温度、湿度等气象信息,并将数据上传至云端进行分析和存储。本文介绍了智能测温仪的设计和制作过程,包括硬件选型、软件程序开发等技术细节,并从实验数据分析、性能测试等方面进行评估,验证了该仪器的可行性和实用性。 关键词:智能测温仪、物联网、温度传感器、云端存储、性能测试。 一、绪论 智能测温仪是一种广泛应用于气象科学、农业生产、医疗健康等领域的测量仪器。采用物联网技术,可实现自动化采集、远程监控和云端存储等功能,成为当前远程测量和数据分析的重要工具。本文基于此,以智能测温仪的设计和制作为研究内容,结合自身专业知识和实际需求,探索出一种硬件选型、软件程序开发等技术细节的解决方案,验证该仪器在实验和性能测试中的可行性和实用性。 二、设计方案 2.1 硬件选型 在硬件选型方面,我们选择了基于ESP32开发板和DHT11温度传感器的方案。ESP32是一种低功耗、高性能的双核处理器芯片,具有WiFi、蓝牙、GPIO等功能模块,可快速接入互联网实现远程监控和数据分析;DHT11是一种传统的温湿度传感器,采用数字信号输入输出,精度较高、稳定性好,可实现温度范围-20℃~80℃的测量,并通过数字化引脚传送数据。 2.2 软件程序开发 在软件程序开发方面,我们采用Arduino IDE作为开发环境,以ESP32为控制器,结合DHT11传感器等硬件模块实现程序设计和编制。主要包括以下几个模块: (1)连接WiFi网络:根据WiFi接入点和密码,连接到互联网。 (2)获取温度和湿度数据:通过DHT11传感器获取实时温度和湿度数据。 (3)上传数据至云端:通过HTTP协议将数据上传云端进行存储和分析。 (4)控制LED灯:根据温度的变化所对应的温度区间,控制LED灯的变化。 2.3 结合云端存储和数据分析 在结合云端存储和数据分析方面,我们选择Microsoft Azure作为数据存储和分析平台,实现智能测温仪的数据可视化和分析。通过Azure服务平台提供的IoT

智能温度测量仪课程设计报告

课程设计报告 智能温度测量仪 专业: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:

文献综述 ----智能温度测量仪 摘要:本文主要介绍了智能温度测量仪的设计,包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍,然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件:“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总体来说,该设计是切实可行的。 关键词:温度;Pt100热电阻;AT89C51单片机;LCD显示器。 Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A / D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Key words: temperature; Pt100 thermal resistance; AT89C51 microcontroller; LCD monitor. 引言:温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量,也是工业控制中主要的被控参数之一。对温度的测量与控制在现代工业中也是运用的越来越广泛。而传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和

智慧温度监测系统设计设计方案

智慧温度监测系统设计设计方案 智慧温度监测系统设计方案 1. 引言 智慧温度监测系统是一种基于物联网技术的智能设备,可以对不同环境中的温度进行监测和管理。本设计方案旨在设计一个高效可靠的智慧温度监测系统,能够实时监测温度,并能够通过网络将数据传输到云端进行分析和管理。 2. 系统总体结构 智慧温度监测系统的总体结构包括传感器模块、嵌入式处理模块、通信模块、云端服务器和手机APP客户端。传感器模块负责实时采集温度数据,嵌入式处理模块负责数据的处理和存储,通信模块负责与云端服务器进行数据传输,云端服务器负责数据的存储和分析,手机APP客户端提供用户界面和远程控制功能。 3. 硬件设计 传感器模块使用温度传感器进行温度的实时采集,传感器模块与嵌入式处理模块通过模拟输入接口进行连接。嵌入式处理模块使用高性能的单片机作为核心处理器,并包括存储器,串口通信接口和以太网接口等。通信模块使用无线通信方式,如WiFi或蓝牙,与云端服务器进行数据传输。云端服务器使用高性能的计算机作为数据存储和分析平台。

4. 软件设计 嵌入式处理模块的软件设计包括温度数据的采集与处理,通信协议的制定,数据的存储和传输等。传感器模块定时采集温度数据,并通过模拟输入接口将数据传输给嵌入式处理模块。嵌入式处理模块采用特定的协议将数据传输给云端服务器,同时将数据存储在本地存储器中,以备不时之需。云端服务器接收并存储来自多个监测点的温度数据,并可以根据用户需求进行数据的分析和查询。手机APP客户端通过与云端服务器的通信,实现远程监控和控制功能。 5. 系统特点 本系统具有以下特点: (1)实时性:传感器模块实时采集温度数据,并通过通信模块将数据传输到云端服务器,用户可以实时监控温度。 (2)可靠性:传感器模块具有高精度和稳定性,嵌入式处理模块具有高性能和稳定性,通信模块具有较高的传输速率和可靠性。 (3)灵活性:系统可以根据不同环境中的需求进行配置和部署,适应各种温度监测场景。 (4)可扩展性:系统可以扩展到多个监测点,并可以通过云端服务器进行集中管理和控制。 6. 总结

基于 STM32单片机的智能手环和脉搏心率计步器的体温检测设计

基于 STM32单片机的智能手环和脉搏心率计步器的体温检测设计 作者:赵利国李志先韩哲严祥帅 来源:《计算机应用文摘》2022年第09期 摘―要:文章设计的系统由STM32F103C8T6芯片以及ADXL345模块、DS18B20温度检测模块,心率检测模块,LCD1602液晶显示模块构成。作为核心电路,STM21F103C8T6单片机在电路中起着总控作用;ADXL345模块通过重力加速度来检测人体当前倾斜状态,以记录步数,计算行走速度;DS18B20温度检测模块可以检测人体温度,并将人体温度模拟量转换为数字量发送给单片机;心率检测模块可以检测人体当前的心率数值;LCD1602液晶显示模块则将所有的检测数据显示在液晶屏幕上。 关键词:单片机;STM32F103C8T6;传感器﹔手环;温度 中图法分类号:TP368文献标识码:A Design of body temperature detection of intelligent bracelet pulse heart ratepedometer based on STM32 single chip microcomputer ZHAO Liguo,LI Zhixian,HAN Zhe,YAN Xiangshuai

(School of Computer and Information Engincering,Luoyang Institute of Science and'Technology,L.uoyang,Henan 471000,China) Abstract:This design consists of STM32F103C8T6 chip and ADXL345 module, DS18B20temperature detection module,heart rate detection module,LCD1602 liquid crystal display module.As the core circuit,the STM21F103C8T6 single-chip microcomputer plays a general control role inthe circuit,the ADXL345 module detects the current tilt state of the human body through theacceleration of gravity to record the number of steps and calculate the walking speed,the DS18B20temperature detection module can detect the human body temperature and simulate the human bodytemperature. The quantity is converted into digital quantity and sent to the microcontroller,the heartrate detection module can detect the current heart rate value of the human body,the LCD1602 liquidcrystal display module displays all the detection data on the LCD screen. Key words:single chip microcomputer,STM32F103C8T6,sensor,bracelet,temperature 1 前言 21世纪的人类对自己的健康状态愈加关注,对电子产品的要求也越来越高。在智能手环中,人们更加倾向于选择可以实时监测运动状态和心率状态的产品。基于此,本设计在已有的计步器的基础上加入了对用户心率实时监测的功能,兼容了对步数、心率以及体温的实时监测,并做出了一款以 STM32单片机为核心的电子设备。本设计由 STM32F103C8T6芯片以及ADXL345模块、DS18B20温度检测模块、心率检测模块、LCD1602液晶显示模块构成。通过本设计,可以满足用户的心率、步数、温度的实时监测需求[1 ]。 随着生活的不断改善,人们对自己的身体健康越来越重视。智能计步器可以作为检测人体运动状态的一种装置,可以记录人们当天的运动步数和运动里程数据,其使用起来也非常方便,同时计算出人体本日运动所消耗的能量,因此越来越多的人选择该装置来检测身体状态、分析人体的健康状态,从而制定出合理的运动方案。如今,可佩戴式电子计步检测装置愈发流行,同时又有大量的市场需求未得到满足。早期的计步器都是利用钟摆原理來记录运动者的步数,其中配有一个可以左右晃的铁块来碰撞挡板,利用计数器来记录击打挡板次数,从而完成了简单的计步。然而,计步器只能单纯记录人的运动步数,对于运动时的心率情况一概不知。此前,记录人体心率的设备主要是心电机,而其主要应用于医疗机构,专门用于检测心率的仪器较少。但是,随着电子科技的进步和发展,心率检测装置也将越来越普及。未来,心率检测装置将会朝着更加广泛、更高精度以及更加轻便的方向发展。基于此,本设计在已有的计步器中加入心率检测装置,研究了智能手环用于实时检测人的运动状态、心率以及体温,并且根据相关数据来分析人体的健康状态,以制定每日运动计划。 2 系统功能及体系结构

温湿度测试仪设计

温湿度测试仪设计 【摘要】本文利用DHT11 采集温湿度,采用现在市场上主流的80c52 单片机为控制器,组成一个室内温湿度模拟采集和控制系统。电路主要分为以下几大部分:基于80C52 最小系统组成、LCD 显示电路、按键控制、PT2262/2272 无线遥控、以及PWM 调制加温电路和降温电路组成。本设计电路简单,具有创新性和实际的市场价值。 【关键词】DHT11 ;80c52 单片机;PWM 调制; PT2262/2272 一、引言据研究,室内温度过高时,会影响人的体温调节功能,由于散热不良而引起体温升高、血管舒张、心率加速等问题。冬季,如果室内温度经常保持在25 C以上,人就会感到神疲力乏、头晕脑涨、思维迟钝、记忆力差等各种不适。同时,由于室内外温差悬殊,人体难以适应,易患伤风感冒。但如果室内温度过低,则也会使人体代谢功能下降,皮下血管收缩,呼吸道粘膜的抵抗力减弱,容易诱发呼吸道等等问题。 在注意室内温度调节的同时,还应注意室内的湿度。室内湿度过大时,夏天会抑制人体散热,使人感到十分闷热、烦躁;冬天则会加速热传导,使人觉得阴冷、抑郁。室内湿度过低时,因上呼吸道粘膜的水分大量散失,人会感到口干、舌燥,甚至鼻出血

等。 然而,人的体感并不单纯受气温或气湿两种因素的影响,而是两者综合作用的结果。通过实验测定,在装有空调的室内,最宜人的室内温湿度:室温为19至24C,湿度为 40% 至50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是18C,湿度应是40% 至60% ,此时,人的精神状态好,思维最敏捷,工作效率高。 据此,现在室内大都有空调,也会有空气加湿器,但是怎样利用好空调和空气加湿器,让大家都能在舒适的环境中工作呢?本文设计的这款温度测试仪。可以让大家知道什么时候打开空调或空气加湿器才合适,而不至于在空调房里感觉不适,不能好好工作。 二、温湿度测试仪的硬件设计 (一)系统总体方案介绍我们设计的这款温度测试仪是一个基于80c51 系列单片机的温湿度控制系统。该系统利用DHT11 采集温湿度值,并将采集到的温湿度信号送至单片机,由单片机控制LCD 显示。并通过按键或者遥控部分设置室内合适的温湿度,采用风扇转速模拟加热环境,蜂鸣器响声模拟降温环境,利用PWM 送给后级的加热或降温系统,从而达到一个恒温或者恒湿的适合人们工作生活的环境。该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试不同环境温湿度的特点。系统组成框图如图2.1 所示,实物电路图如附录2 所示。 电路基本部分功能为:

单片机智能体温计课程设计

单片机智能体温计课程设计 随着科技的不断发展,单片机技术已经成为了现代电子设备中的重要组成部分。在许多应用中,智能体温计的设计与实现成为了人们的焦点。本文将介绍一种基于单片机的智能体温计的课程设计。 智能体温计是现代医疗设备中的重要组成部分,它能够实现快速、准确的体温测量,为医生提供准确的诊断依据。在嵌入式系统、物联网等领域中,智能体温计的应用也越来越广泛。因此,基于单片机的智能体温计的课程设计具有实际意义和价值。 本课程设计的目标是实现一种基于单片机的智能体温计,能够实现以下功能: 智能体温计的硬件部分包括传感器、单片机、电源模块、串口通信模块等。其中,传感器采用热敏电阻传感器,将体温转化为电信号;单片机采用AT89C51或STM32等芯片,实现数据的采集和处理;电源模块为整个系统提供电源;串口通信模块实现与计算机的通信。 智能体温计的软件部分包括单片机的程序和计算机的软件。单片机的程序实现数据的采集和处理,包括对传感器信号的采集、数据的转换和传输等;计算机软件实现数据的显示、存储、分析和处理等,可以

采用C语言或Python等语言编写。 准备硬件材料,包括传感器、单片机、电源模块、串口通信模块等;设计硬件电路,包括电源电路、信号采集电路、串口通信电路等; 编写计算机的软件,实现数据的显示、存储、分析和处理; 通过本次课程设计,我们成功地实现了一种基于单片机的智能体温计,能够实现快速、准确的体温测量,并通过串口通信将数据传输到计算机进行显示和存储。我们还实现了数据的分析和处理,可以用于医生的诊断和分析。本次课程设计不仅提高了我们的实践能力和编程水平,也让我们更加深入地了解了单片机技术和智能医疗设备的相关知识。单片机计数器课程设计是一门重要的电子工程专业课程,它涵盖了单片机的基础知识、计数器的原理和应用等方面的内容。通过本次设计,学生将掌握单片机的编程技术、了解计数器的应用场景,并能够实现一个具有实际应用价值的计数器系统。 本次单片机计数器课程设计的目标是实现一个能够计数脉冲信号的 计数器系统。具体要求如下: 能够正确连接脉冲信号输入端口和单片机端口;

智能温度变送器设计

内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书(毕业论文) 题目:智能温度变送器设计 学生姓名:郭龙文 学号:0705112338 专业:测控技术与仪器 班级:测控07-3班 指导教师:李文涛教授

智能温度变送器设计 摘要 温度变送器作为一种现场设备被广泛应用在工业过程控制系统中。随着自动化技术的发展,对温度变送器有了更高的要求。传统的模拟式温度变送器所具有的固有缺点已不能满足控制系统的要求。 本论文主要阐述了智能温度变送器的发展现状,针对热电偶和热电阻的输出特性,设计了一种基于单片机的智能温度变送器。该智能温度变送器以STC89C52单片机为核心,针对温度传感器输出的信号不同,设计了由集成仪表放大器AD623和数控电位器X9241组成的增益放大环节,可以根据传感器的类型,由程序来控制放大器的放大倍数。将传感器的输出信号放大到0~5V,接入A/D转换器PCF8591T,使得采集的模拟信号转换为数字信号,再由单片机进行数字滤波、线性化以及标度变换等数据处理后,通过LCD 进行显示,并经D/A转换器PCF8591T及V/I转换器转换为4~20mA DC信号输出。 设计主要围绕硬件设计和软件编程来进行。Proteus仿真及调试结果表明,该智能温度变送器使用方便,性能稳定,达到了预期的设计目标。 关键词:热电偶;热电阻;变送器;单片机

Design of Intelligent Temperature Transmitter Abstract Temperature transmitter is widely used in control system of industrial process as one kind of field instrument. Because traditional analog temperature transmitter can no longer meet the new demand owing to its inherent shortcoming, the development of automation technology requires higher demand for temperature transmitters. This thesis analyzes general development of intelligent temperature transmitter and designs intelligent temperature transmitter which is based on SCM according the thermocouple and RTD. The core of temperature transmitter is STC89C52 based on SCM. According to the output signal range of the sensor, the system sets the gain of amplification link which is composed of AD623 and X9241 by way of program. As the temperature transmitter amplifies the weak signal to DC 0~5V, access A/D converter PCF8591T, digital converter will change the analog signals into digital signals. Digital signals output as 4 ~ 20mA DC, by the single-chip digital filtering, linearization, scaling transform data processing, carried through the LCD display, the D/A converter PCF8591T and V/I converter. The main work includes hardware designing and software compiling. The Proteus simulation test and truly showing result tests that the system has advantages such as friendly interface, convenient in using, steady performance. The anticipative design aim is achieved. Keywords: thermocouple; RTD; transmitter; SCM

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