基于DS1420智能体温计的设计
电子科技2008年第21卷第11期
收稿日期:2008201204
作者简介:黎晓贞(1966-),女,助理实验师。研究方向:电工电子技术。
基于DS1420智能体温计的设计
黎晓贞
(南昌大学电工电子实验中心,江西南昌 330029)
摘 要 以AT89S52单片机为核心,由温度传感器及放大模块,采集数据处理模块,键盘数码管模块,语音模块和LC D 显示模块组成。其中利用性能良好的温度传感器来实现温度和电压的变换,经过高精度的OP 放大器后再通过12位的采样,保证了采样的精度。最后又通过软件操作,实现报警温度预置,LC D 、LE D 显示,语音播放等功能实现了人机互动。
关键词 DS1420的应用;设计方案;设计框图;智能体温计
中图分类号 TP277 文献标识码 A 文章编号 1007-7820(2008)11-031-04
D esi gn of the I n tellecti ve Ther m om eter Ba sed on D S 1420
L i Xiaozhen
(Electrical and Electr onic Experi ment Center,Nanchang University,Nanchang 330029,China )Abstract The AT89S52S C M is the core of the entire system,which is co mposed of the temperature sens or module,data collection module,data p r ocessing module,keyboard nu mber tube module,v oice module and LCD dis p lay module .The te mperature sens or of g ood perfor mance is used t o transfor m te mperature into electrical p res 2sure .The accuracy of sa mp ling is guaranteed by the OP magnifier of high p recision and 12bit sa mp ling .Such in 2teractive functions as warn te mperature initializati on,LCD or LED dis p lay and s ound p laying are realized .
Keywords app lication of DS1420;design scheme;design flo w chart;intellective ther mometer
1 总体设计框图
本系统设计的智能精确温度计首先采用高精
度的温度传感器,通过高精度的放大得到0V ～5V 变化,再经过A /D 转换后送入单片机处理数据。最后在单片机算法的处理下,实现人机互动接口。其总体设计框图,如图1所示
。
图1 硬件系统框图
2 传感器的选择和设计方案比较
下面分析两种传感器设计方案的优缺点。211 集成专用温度传感器方案
使用集成温度传感器,如AD590,LM35其中L M35有3个引脚、电源、地端和电压输出端。此接法
测不到0℃,所以采用电压抬高的方案,即可测得0℃,其输出为高阻差分输出。所以外接放大器要有
双端变单端且输入阻抗高的放大器(在放大器方案中会具体讨论),这种方案调试方便、容易控制、调节输出可以使其在0mV ～500mV [1]
。原理图,如图2所示。
212 热电阻的方案
一般的热敏电阻精度比较低,不能达到精度的要求。采用Cu100铜热阻作为温度传感器,其特征
参数线性度非常好,精度也高。将其接成桥氏测量电路,构成T →V 变换。调节该参数可使V 0在0V ～5V,正好对应T =0℃～50℃。此方法的缺点是
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要求后级小信号放大电路的精度非常高,其原理图,如图3所示。因此选择方案一,即采用集成温度传感器。此方案调试方便,不容易出错,
线性度良好。
3 放大器电路的设计
由于集成温度传感器的动态范围小,所以需要小信号放大电路。在精度要求上,选择高精度0P07运算放大器,把LM35的差模输出转换成单
端输出,并且放大10倍,这就可使0V ～5V 变化对应0℃～50℃,放大倍数要求不高,选用一般的双单端变换网络。
放大电路接成双端变单端电路构成,且放大10倍。调节调0电阻,可很好的抑制0漂移。为
确保精度,电阻采用稳定性较好的金属膜电阻,可调电阻用精密可调,这就保证了放大的精确性。例如:如果放大的反馈电阻变化超过1%每℃,实际温度为10℃的情况下,分析两种状态:精确放大情况下:10℃对应100mV 放大10倍1V10位AD 转换=〉205,
电阻有偏差的情况下:10℃对应100mV 放大919倍0199V10位AD 转换=〉191
。
图4 原理图
从上述分析可知,采样量化后两个数值相差较大。
若经过单片机计算,加上计算误差,则难以达到精度011℃的要求。保护电路可用限幅电路构成,使用T L431精密基准源作为限幅电路的设计,调整OPR12即可以调整其输出门限,原理图,如图4所示。
4 A /D 采样器的选择
由于V 0在0V ～5V 正好对应T 在0℃～50℃范
围,而精度011℃所需的转换位数m =l og 2
50
011
=8196578,可以选取9位的A /D 转换器。但由于转换
的量化误差问题,选择12位更高精度的A /D 转换器
T LC2543,T LC2543带串口控制和11个通道的12位模数转换器,这个芯片由于是串行口,所以占用单片机的资源不多,其硬件连接图,如图5所示。为了提高精度,选用的比较电压V REF 也用T L431提供高稳定的
基于DS1420智能体温计的设计
基准电压,其原理图,如图6
所示。
5 人机交互的设计
为了增加人机交互,除了一般的键盘和数码管,通过加上LCD 和语音报温系统,LCD 可以看到温度的动态特性,语音播报可为盲人服务,更加人性化。同时还提供了预置温度报警的功能,实现自动化控制。LCD 显示器是126×64的点阵型,通过LCD 模块显示一段时间内温度的变化曲线。
键盘LE D 灯的管理可由8279或者Z LG7290来控制,为节省单片机的接口,采用具有I 2
C 总线的数码管显示接口芯片Z LG7290,它可以管理64个按键和8个数码管
[2]
。
6 基于DS1420的语音播报系统
语音播报系统可以由很多芯片构成,这里选用I S D1420芯片,它集成了录音放大、音频采样、存储、播放放大和AGC (自动电平控制)。控制非常简单,而且录好的音(可保存100年)可以通过地址选择播放
[3]
,原理图,如图7所示
。
图7 DS1420原理图
在语音播报中需要播报“0～9”的数字,“1”,“摄氏度”,地址分配方案,如表1所示。
表1 地址分配方案
音节地址
音节地址
“0”00H “6”18H “1”04H “7”1BH “2”08H “8”20H “3”0CH “9”
24H “4”10H “1”
(即小数点)28H “5”
14H
“摄氏度”
2CH
7 软件编程框图的设计
实现这个系统的核心是单片机,D /A 采样后送给单片机。单片机经过数据转换后得到很多的输出,包括报警、温度数码管显示、温度语音播报、LCD 波形显示等操作,如图8所示。
8 结束语
通过分析和多次测试,该产品系统前端部分归一化输出(0℃～50℃线性对应0V ～5V )且具有输出保护电路,输出电压不超过5V;系统每秒采集一次温度,经滤波、计算等处理后测得精度为011℃,每测一次系统每分钟用语音报告一次;并且系统可在0℃～50℃范围内任意设预警温度值,当所测温度超过预警温度值时,系统立即报警。
智能体温计用于精确测量人体温度,这对于现实生活中具有很大的意义。比如“非典”时期在人流量大的区域(火车站,汽车站等)都发挥了巨大的作用,而且精确测量本身的技术也是促进科学发展的重要途径。
基于DS1420智能体温计的设计
图8 软件编程框图
参考文献
[1] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M ].
北京:电子工业出版社,2005.[2] 周立功.Z LG7290I 2C 接口键盘及LE D 驱动器数据手
册[Z/OL ].htt p://www .zlg mcu .com,(2006-01
-10)[2008-05-28].
[3] I S D,I nc .I S D1420Series Single -Chi p Voice Record /
Playback Devices 16-and 20-Second Durati ons [Z/OL ].www .high waydata https://www.wendangku.net/doc/618452097.html, /posts/list B y U s 2er/6,(2007-03-12)[2008-05-28].
(上接第19页
)
图5 温度补偿后的频率-温度特性曲线
2 结束语
电子计时一直以来都缺少精度高而成本低的
解决方案。文中设计的补偿电路具有双斜率温度特性,可以很好地补偿XT 切型晶体振荡器的抛物线型频率精度-温度特性。该电路全部采用模拟电路,最大限度地降低了相位噪声的影响,同时电路结构简单、体积小、功耗较低、易集成,能
在较小成本的情况下较大幅度地提高XT 切型晶体
振荡器的精度,而且不受电压波动的影响。参考文献
[1] Frerking,M E .晶体振荡器设计与温度补偿[M ].杜
丽冰,詹汉强,译.北京:人民邮电出版社,1985.[2] 李忠诚.现代晶体滤波器设计[M ].北京:国防工
业出版社,1981.[3] Daniel Burt on .Te mperature Sens or Circuit Pr ovides Dual -sl ope Out put[Z/OL ].htt p://w w w .nati onal .co m /nati on 2
aledge/may02/863.ht m l,(2005-03-12)[2008-04-15].[4] Nati onal Se miconduct or I nc .L M20_datasheet[Z/OL ].w w w .
nati onal .co m,(2006-05-11)[2008-04-12].[5] Nati onal Se miconduct or I nc .L M35_datasheet[Z/OL ].w w w .
nati onal .co m,(2006-05-19)[2008-04-15].[6] David Comer,Donald Comer .电子电路设计[M ].王
华奎,马建芬,译.北京:电子工业出版社,2004.[7] 谢嘉奎.电子线路[M ].4版.北京:高等教育出版
社,2000.
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。
单片机课程设计报告——智能数字频率计汇总
单片机原理课程设计报告题目：智能数字频率计设计 专业：信息工程 班级：信息111 学号：*** 姓名：*** 指导教师：*** 北京工商大学计算机与信息工程学院
1、设计目的 （1）了解和掌握一个完整的电子线路设计方法和概念； （2）通过电子线路设计、仿真、安装和调试，了解和掌握电子系统研发产品的一个基本流程。 （3）了解和掌握一些常见的单元电路设计方法和在电子系统中的应用： 包括放大器、滤波器、比较器、计数和显示电路等。 （4）通过编写设计文档与报告，进一步提高学生撰写科技文档的能力。 2、设计要求 （1）基本要求 设计指标： 1.频率测量：0～250KHz； 2.周期测量：4mS～10S； 3.闸门时间：0.1S，1S； 4.测量分辨率：5位/0.1S，6位/1S； 5.用图形液晶显示状态、单位等。 充分利用单片机软、硬件资源,在其控制和管理下,完成数据的采集、处理和显示等工作,实现频率、周期的等精度测量方案。在方案设计中,要充分估计各种误差的影响,以获得较高的测量精度。 （2）扩展要求 用语音装置来实现频率、周期报数。 （3）误差测试 调试无误后，可用数字示波器与其进行比对，记录测量结果，进行误差分析。 （4）实际完成的要求及效果 1.测量范围：0.1Hz～4MHz，周期、频率测量可调； 2.闸门时间：0.05s～10s可调； 3.测量分辨率：5位/0.01S，6位/0.1S； 4.用图形液晶显示状态、单位（Hz/KHz/MHz）等。 3、硬件电路设计 （1）总体设计思路
本次设计的智能数字频率计可测量矩形波、锯齿波、三角波、方波等信号的频率。系统共设计包括五大模块: 主芯片控制模块、整形模块、分频模块、档位选择模块、和显示模块。设计的总的思想是以AT89S52单片机为核心，将被测信号送到以LM324N为核心的过零比较器，被测信号转化为方波信号，然后方波经过由74LS161构成的分频模块进行分频，再由74LS153构成的四选一选择电路控制档位，各部分的控制信号以及频率的测量主要由单片机计数及控制，最终将测得的信号频率经LCD1602显示。 各模块作用如下: 1.主芯片控制模块: 单片机AT89S52 内部具有2个16位定时/计数器T0、T1，定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。以AT89S52 单片机为控制核心，来完成对各种被测信号的精确计数、显示以及对分频比的控制。利用其内部的定时/计数器完成待测信号周期/频率的测量。 2.整形模块：整形电路是将一些不是方波的待测信号转化成方波信号，便于测量。本设计使用运放器LM324连接成过零比较器作为整形电路。 3.分频模块: 考虑单片机利用晶振计数，使用11.0592MHz 时钟时，最大计数速率将近500 kHz，因此需要外部分频。分频电路用于扩展单片机频率测量范围，并实现单片机频率测量使用统一信号，可使单片机测频更易于实现，而且也降低了系统的测频误差。本设计使用的分频芯片是74LS161实现4分频及16分频。 4.档位选择模块：控制74LS161不分频、4分频或者 16分频，控制芯片是74LS153。 5.显示模块：编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示，本设计选用LCD1602。 (2)测频基本设计原理 所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间（1s）内变化 的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变 化次数N，则其频率可表示为f=N/T（右图3-1所示）。其中脉 冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等 。利用单片机的定时/计数T0、T1的定时、计数 于被测频率f x 功能产生周期为1s的时间脉冲信号，则门控电路的输出信号持图3-1
电子体温计设计
任务分配 总体方案设计：XXX XXX XXX XXX XXX XXX 软件系统设计：XXX XXX 硬件系统设计：XXX XXX 绘图：XXX 软件编程：XXX XXX XXX XXX 整体效果图：
目录 任务分配 0 第1章绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统总体方案设计概述 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 性能要求 (3) 2.2 设计思路 (3) 第3章电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计） (4) 3.1 总体设计思想 (4) 3.2 传感器电路 (4) 3.3 单片机电路 (6) 3.4 LCD1602显示屏电路 (9) 3.5 电源模块 (11) 第4章软件控制程序的设计 (13) 4.1 DS18b20的读操作 (13) 4.2 DS18b20的温度数据处理 (14) 4.3 1602显示部分 (15) 第5章系统调试与测量 (17) 5.1 系统调试 (17) 5.2 测量数据 (17) 5.3 误差分析 (18) 课程设计心得 (19) 附录1 (20) 附录2 (21) 参考文献 (29)
第1章绪论 1.1设计背景 由于水银体温计精度很高、使用方便、并且易于携带，因而很多人喜欢采用水银体温计。再加上体温计测温方法及其结构都已完全成熟，并没太多的改进余地，人们对水银体温计的研究热情逐渐渐低，到现在水银体温计几乎已经没有什么发展的余地。再加上由于测量体温用水银体温计很不方便，如果打破摔坏体温计，水银的污染也很严重等，为了准确测量人体的局部温度，促使人们不得不开发了多种多样的测温方式和测温器件设备。 现在其它不同种类的电子仪器测量体温也日益普及，已有许多医院采用了电子体温计来测量体温。这一事实至少说明了，电子测温仪器的性能与水银温度计的性能已经很接近了。因此，鉴于传统的水银体温计多种因素，诸如汞的污染及其携带不方便易破碎，尤其是测量时间过长等缺点，本课题为解决此问题设计出一种数字式电子体温计。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。 单片机智能化仪表在测量仪表的方面，有着很大的发展趋势。它给日常生活带来多方面的进步，其中数字温度计就是一个典型的例子，家庭、医院等随处可见，为了能更加满足人们的需要，数字体温计正在不断的进行更新换代。 现在所使用的温度计还有很多是水银、酒精或煤油。温度计的分辨力都是为1～0.1℃。这些普通水银温度计的刻度间隔通常都很密集，读数比较困难，分辨的不准确，而且他们有着比较大的热容量，需要很长时间达到热平衡，因此温度数值很难读准，使用非常不方便。本设计所介绍的电子体温计，主要用于家庭等普通环境。与传统的水银温度计相比，电子体温计易于读数，广泛的测温范围，测温精度比较高等优点，其输出温度采用数字显示。 现在温度计发展非常迅速，从最原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电偶温度计、热电阻温度计、集成的半导体数字温度计等。在电子式温度计中，最重要组成部分就是传感器。温度计的测量范围、精度、控制范围和用途取决于传感器的精度、灵敏度等等。现在的温度传感器被广泛的应用，目前已经研制出各种各样的新型温度传感器，从而现在温度监控系统的功能日趋强大。
基于51单片机的温度警报器的设计
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书
目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)
摘要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点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详尽分析，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的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、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，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、
电子体温计的设计论文
目录 一、摘要 (1) 二、任务要求 (3) 三、设计思路 (3) 四、系统设计 (3) 五、方案设计与论证 (4) 六、系统框图 (4) 七、硬件电路设计 (5) 7.1传感器电路 (5) 7.2单片机电路 (6) 7.3LCD1602显示屏电路 (6) 7.4电源模块 (7) 八、测温电路的设计 (9) 8.1温度传感器的介绍 (9) 8.1.1热敏电阻的类型及特性 (9) 8.1.2线性化处理 (9) 8.1.3NTC热敏电阻用于温度测量和控制简介 (10) 8.2热敏电阻温度测量计算 (11) 8.3放大电路部分 (12) 8.4恒流源电路 (12) 九、PCB电路板的制作 (13) 十、系统调试与测量 (13) 10.1系统调试 (13) 10.2误差分析 (14) 十一、设计总结 (14) 十二、参考文献 (14)
电子体温计的设计 一、摘要 体温计是人们生活中的必不可少的用品。在现代化的工业生产中，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域，已经成为一种有力的工具，本文介绍一种基于单片机控制的电子温度计。 本设计采用电子体温计系统的硬件设计，采用一种新型的可编程温度传感（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，性能稳定。传感器DS18B20接触人体，感应温度后，模数转化后的电信号送入STC89C52单片机，并将其送入LCD1602数码管显示。它能快速准确地测量人体体温，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便，测量时间短，测量精度高，能记忆并有蜂鸣提示的优点。并且超过预定的温度，回有报警提示。尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭，医院等场合使用。 【关键词】电子体温计DS18B20传感器STC89C52单片机LCD1602显示屏
电子体温计说明书
基础型电子体温计使用说明 （此说明书为绣福容科技有限责任公司所有，仅供参考，如有疑问请向客服咨询） 电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃棒相比，具有计数方便，测量时间短，测量精确度高、能记忆并有蜂鸣提示等优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合家庭使用。 技术参数： 操作环境：（5-35）℃，≤80%RH 测量范围：32.00℃-42.00℃ （当温度超出此范围时，显示Lo或Hi） 测量误差：±0.1℃（32.50℃-42.00℃） 分辨率：0.01℃ 功耗：工作状态下0.15mW 电池：LR/SR-41型1.5V纽扣电池 电池寿命：连续工作100小时 外形尺寸：134×23×15mm（带透明外壳） 净重：约12克 蜂鸣提示：当体温在16秒内变化小于0.1度时 防水性：防水型具有全防水功能 贮运条件：包装后贮存环境条件（-25～55）℃，≤95%RH、无腐蚀性气体和通风良好的室内。 生理效应：本产品在使用过程中，对人体无毒，无刺激，无致敏等不良反应。 体温计使用方法： 1、轻按屏幕旁的白色按钮，屏幕显示，然后很快显示预设温值，此时正在启动。 2、待屏幕显示Lo，右上角的℃符号闪烁时，表示已处于体温待测状态。（注：Lo不是电量低的标志哦！） 3、用体温计测量体温。量体温时显示出的体温逐渐上升，同时“℃”符号不断闪烁。 4、当体温上升速度在16秒内小于0.1℃时“℃”符号停止闪烁，同时体温计发出约5秒钟的蜂鸣声。由于测量前,口腔张开、腋下未夹紧等因素可能导致测量过程中，被测部位体温仍在上升，以及测量过程中,体温计的位置的变化,可能导致蜂鸣时的体温显示和人体躯干的实际体温还有差异,所以建议蜂鸣后,持续测量3分钟,以保证更接近人体躯干的体温,尤其是采用腋下测量方法时。 5、体温计具有自动关机功能，将在测量结束后几分钟内自动关机。但为延长电池寿命，建议使用者在测量结束后，按压电源键关闭电源。关闭后可用清水清洗或用酒精消毒金属探头部分。 请注意：因本体温计精确度非常高，可能同一时间段内测的体温也会稍有差别（因为人体的体温是在不断变化的，心情紧张、身体活动、受到惊吓、测量方式或部位都会有些有影响），0.15℃左右的差别都是正常现象，这正反应了体温计的高精度，请放心使用。 基础体温测量方法：基础体温(Basal Body Temperature, BBT)又称静息体温，是指女性经过6-8小时的睡眠以后，在早晨从熟睡中醒来，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。 测量基础体温时，建议将基础体温计睡前放在枕边可随手拿到之处,于次日早晨醒来尚未起床活动时测量。把体温计放入口腔舌下，并将结果记录下来。因为本体温计采用金属探头，所以口腔测量时舌根下尽量深一些，使金
人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假问题
人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假 问题 1
2
3 2020年5月29日 课 程 :人工智能课程设计报告 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:赵曼 11月
人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,能够设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的”容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些一般需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种”复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅 速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐 - 1 - 2020年5月29日
基于单片机的智能温度传感器的毕业设计
基于单片机的智能温度传感器的毕业设计 1.1设计目的 我国是一个农业大国，粮食是一个国家生存的根本，为了防备战争、灾害及各种突发事件的发生，粮食的安全储藏具有重要的意义。目前，我国各地区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食储存变质问题，而影响粮食储藏的主要参数又是温度。根据国家粮食保护法规定，必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度，以便及时采取相应的措施，防止粮食的变质。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行，不但测试速度慢、测试精度低，而且人员劳动强度非常大。随着计算机和信息技术的发展，计算机测量系统越来越多的场合得到了广泛应用。传统的人工查看粮温的方法，已逐步被电子检温设备所取代，小的储粮设备一般采用小型测温仪检测粮温，大中型储粮设备已逐步配备微机测温系统。前一种方式多数采用由拨动手动开关逐点查看粮温的方法，有些也采用自动巡检方式并配备小型打印机记录粮温数据。后一种方式则可在微机机房监测粮温情况，并能利用微机对粮温数据进行分析对比。保证粮库中储藏粮食的安全，一个十分重要的条件就是要求粮食储藏温度保持在18℃~20℃之间。对于出现不正常升温或降温，要求能够迅速的测量并且报警使工作人员可以马上采取措施降温或升温。本设计采用的DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能温度传感器。可以通过程序设定9~12位的分辨率，测量温度围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃围精度为士0.5℃，DS18B20支持“一线总线”接口，用一根线对信号进行双向传输，具有接口简单容易
扩展等优点，适用于单主机、多从机构成的系统。DS18B20测量的现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，提高了系统的抗干扰性，适合各种恶劣环境的现场温度测量。DS18B20支持3V~ 5.5V的电压围。分辨率、报警温度可设定存储在DS18B20的E2PROM中，掉电后依然保存。 1.2 设计容 （1）一线总线制单片机中的应用。 （2）点阵式液晶显示器的使用。 （3）高级语言对单片机编程技术。 1.3 设计要求 （1）检测8个温度点数。 （2）精度要求正负0.5摄氏度 （3）体积在200*100毫米。 （4）数据传输约一公里左右。 （5）采用LCD显示。 1.4 关于一线总线DS18B20的简介 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的
智能电网大学课程设计报告-智能抄表硬件设计方案_毕业论文
智能电网课程设计报告
智能抄表系统硬件设计方案 1智能抄表技术概述 随着自动化程度的提高和电能需求的不断增长，电费查询支出在生产成本中占的比例逐渐加大。供电单位对于电能精细化的要求也越来越高。传统的人力抄表和电话抄表工作量大，效率低，人为误差严重，漏抄，估抄，冒抄现象时有发生，因此必须按照切实可行的方法解决这些问题。而快速、准确、经济、实时的获取用电的各类数据，是做好费用自动结算，用量分析，计量表运行状况监测、负荷处理等应用管理工作的基础。为此采用计算机、无线通信和嵌入式等技术设计了分布式电能表远程智能抄表系统，提出了三级管理手段，将用户的用电信息准确和及时地回传到数据中心，便于电力企业计量、统计和收费等日益繁重的工作，大大提高了管理层次和自动化水平。 智能抄表系统是坚强智能电网的基础，通过智能抄表系统可以实现电网公司同电力系统用户之间的有效可靠互动。能够实现对主站层、接入层、上行通信层以及终端层的有效协调与控制。主站层主要是用来实现信息数据的采集与管理。上行通信层则主要是用来负责实现各个站点的相互有效的链接的。智能抄表系统的构建对于完善智能电网和实现电力资源的合理配置具有重要意义。 欧美在智能抄表系统的研究处于领先水平，以美国为例，美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。 智能抄表系统主要结构包括三个部分：集中器、采集器和通信系统。 1)数据采集 根据不同业务对采集数据的要求,编制自动采集任务,包括任务名称、任务类型、采集群组、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级、正常补采次数等信息,并管理各种采集任务的执行,检查任务执行情况。 2)数据管理 采用统一的数据存储管理技术,对采集的各类原始数据和应用数据进行分类存储和管理,为“SG186”一体化平台提供数据的汇总、存储、共享和分析利用。
数字体温计的设计
数字体温计的设计 一、实验目的 1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。 2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。 二、实验原理 （一）NTC热敏电阻 NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写， 意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体 材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系 数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物 为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧 化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全 类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材 料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较 高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值 降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～ 106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 部分专业术语： 1.（额定）测量功率P m（mW） 热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。一般阻值变化不应大于0.1%。 当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。】 2.零功率电阻值R T（Ω） R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。 3.额定零功率电阻值R25（Ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。 4.材料常数（热敏指数）B（K） B值的定义式为：B=T1T2 T2?T1ln R1 R2 图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻
TR-10数字温度计使用说明书
TR-10便携式记录型测温仪使用说明 一，概述： TR-10是一款具备数据记录功能的温度测量仪表，仪表可记录100个温度点和时间，摄氏华氏转换，超温报警等功能。广泛应用于暖通制冷维修、食品、宠物等行业。 二，技术参数： 1、温度传感器：NTC K=103，B=3435 2、测温范围：-40℃～+110℃， 3、测温精度：±1℃（-20℃～+80℃），±2℃（-40℃～-20℃，+80℃～+110℃） 4、记录点数：100个， 5、采样周期：记录状态下为间隔时间，非记录状态下为10S 6、显示未定要求—电磁兼容测试：（1）EFT干扰测试>2级 （2）ESD测试>2级 7、时间：2009年1月1日—2099年12月31日 产品出厂参数值：日期为09 01 01，时间为12：00 00 间隔时间为001，（1分钟） 上限温度值都为：000.0度 下限温度值都为：000.0度 三，产品示意图： 正面图片：要求有液晶屏全部显示，以及能看清按键上的字。
背面图片：要求说明有背面各个部分的功能，及按键的图片，必要时增加局部放大的图片 液晶屏显示的说明： 说明液晶屏各部分显示代表的参数 四，按键操作说明： 按键使用模式说明：按一下按键立即抬起为“时间按”，按住按键查过五秒后抬起为“长时间按”前置按键的使用说明： Record： 功能一：开启和关闭记录功能 功能二：在记录过程中或记录完成后，按此键可以查看温度记录点的参数。 ▲▼： 功能一：增加和减小所要设置的数值；长按可以连续增加或减小参数值。 功能二：查看记录的温度点； Clear：清除所有已经记录的温度点值。 后置按键使用说明： Set： 功能一：长时间按此键五秒为进入或退出参数设置模式； 功能二：短时间按可退出温度查看状态。 Time： 功能一：短时间按为切换年月日和时分秒， 功能二：长时间按此键五秒进入或退出时间或日期设置状态。 Switch： 功能一：短时间按为摄氏华氏转换。 功能二：长按五秒为12/24小时转换功能。
智能测量仪表课程设计报告
课程设计报告 课程：智能测量仪表 题目：智能测量仪表 学生姓名： 专业年级：自动化 指导教师： 信息与计算科学系 2013年3月23日
智能测量仪表 本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。 本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结，并能有效的使用到项目研发中来，做到学以致用。课程设计的内容主要分为三个部分，即使用所学编程语言（C或者汇编）完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计（也可以用C+API实现）、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录 1．课程设计任务和要求 (3) 1．1 设计任务 (3) 2．2 设计要求 (3) 2．系统硬件设计 (3) 2．1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3) 2．2 LM35DZ简介 (7) 2．3 硬件原理图设计 (7) 3．系统软件设计 (10) 3．1 设计任务 (10) 3．2 程序代码 (10) 3．3 系统软件设计调试 (17) 4．系统上位机设计 (18) 4．1 设计任务 (18) 4．2 程序代码 (18) 4．3 系统上位机软件设计调试 (21) 5．系统调试与改善 (22) 5．1 系统调试 (22) 5．2 系统改善 (22) 6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24) 7．总结 (25)
51单片机温度传感器课程设计.
基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 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,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器
智能机器人课程设计报告[资料]
智能机器人课程设计报告[资料] 天津师范大学 计算机与信息工程学院 课程设计报告 课程名称: 机器人设计 设计题目: 专业: 信息工程 班级: 08(1)班 组别: 学生姓名: 吴雪萍学号: 08509205 起止日期: 2011年3月1日 ~ 2011年 7月1日 指导教师: 刘岩恺梁景莲 同组人员: 课程设计题目机器人设计实验 姓名吴雪萍学号 08509205 班级 08信息(1)班 班级专业信息工程 组别组长组员 指导教师刘岩恺梁景莲 课程 设计设计家庭组机器人和机器人行走目的 课程 设计Vc++ 环境
课程 设计 任务用C++语言设计一个颜色识别的程序和一个机器人行走程序 和要 求 课程设计内容描述: 1(绪论 通过学习机器人设计2课程～学会了家庭组机器人和足球机器人的一些理论知识。了解了机器人方向识别～动手调试了全景摄像头和前置摄像头～设置了场地、球门、白线、足球等的颜色数值。 2. 颜色识别的产生 结合梁老师给的人脸识别程序～通过改变人脸模型建立颜色识别程序。 3. 平台的选择及搭建 根据刘老师给的参考资料～首先安装了DirectX9.0 SDK和Visual C++软件～然后一步步的按照老师所给的步骤～先建立基本界面～接着编制串口通讯控制机器人 的程序～读取距离传感器信息等～最后得出了机器人行走程序如下。 课程设计源程序: 机器人行走 // VoyTestDlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "VoyTest.h" #include "VoyTestDlg.h" #ifdef _DEBUG
基于LM35的体温计的设计-数字电子基础课程设计
目录 1.总体方案的设计与选择.......................................... - 1 - 1.1 数字温度计的设计标准与要求.............................. - 1 - 1.2 系统基本方案............................................ - 1 - 1.3 各模块基本功能与设计方案选择与论证...................... - 1 - 1.3.1 温度采集模块的设计与论证........................... - 1 - 1.3.2 信号转换模块的设计与方案选择....................... - 3 - 1.3.3 显示模块的设计与方案选择........................... - 4 - 2. 硬件电路设计................................................. - 6 - 2.1 温度采集模块的硬件设计.................................. - 6 - 2.2 信号转换模块硬件电路设计................................ - 7 - 2.3 显示模块设计电路图...................................... - 8 - 2.4 电路中相关参数设定...................................... - 8 - 3. 电路仿真........................................ 错误！未定义书签。 3.1 仿真软件简介............................... 错误！未定义书签。 3.2 仿真分析.................................. 错误！未定义书签。 4 电路的安装与调试.............................................. - 9 - 5 误差分析...................................................... - 9 - 6 实物照片......................................... 错误！未定义书签。 7.心得体会..................................................... - 11 -
智能机器人设计报告
智能机器人设计报告 参赛者：庆东肖荣于腾飞 班级：级应用电子技术 指导老师：远明 日期：年月日 一、元器件清单： ，，，，，，，蜂鸣器，光敏电阻，光敏三极管，电阻、电容若干，超亮及普通发光管。二、主要功能： 本设计按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达点继续行驶，在光源的引导下，利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库，完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间越少越好。 本寻迹小车是以有机玻璃为车架，单片机为控制核心，加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成，避障由轻触开关完成，寻光由光敏三极管完成。 并附加其他功能： ．声控启动 ．数码显示 ．声光报警 三、主体设计 车体设计 左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。而且裁减比较方便！ 电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定，非常牢固，且比较美观。 轮子方案 在选定电机后，我们做了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的，上面在套上自行车里胎，以防止打滑。 万向轮 当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。
智能温度测量仪课程设计
智能温度测量仪课程设计
Pt100温度传感器 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。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机