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基于单片机的自助体检屋系统设计

基于单片机的自助体检屋系统设计

本设计是基于单片机的自助体验屋系统设计,设计的主要任务是制作一个可以测温度和体重的体检屋系统,其具备操作方便,体积较小,并且可靠性强和智能化的特点,要求温度计测量的范围在32-42摄氏度之间能够精度更高,最好可以达到0.1摄氏度的变化,为了能够完成

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  • 详细描述

    基于单片机的自助体检屋系统设计
    摘要:伴随着社会的不断蜕变,我们身边的环境对于生产过程还有我们的科学实验影响也越发的严重,因此作为环境的首要大头温度影响要被我们实时的检测出来并对此作出一定的控制,才能对我们的生活带来有益的影响。而我们平时用的那些检测温度的一些设备热电阻还有热电偶,但是他们都得到的是一些电压信号,我们处理起来太过于复杂繁琐并且误差影响较大,还需要各种各种硬件电路配对。现在本课题就是抛弃传统的一些器件,以单片机为处理核心设计出来的电子体温计,简单易实现而且精度高达0.1°C,最主要的是他能更人性化的进行低体温、正常、低热、超高热提示当温度处在35°C——40°C之间时。软硬件系统的各个部分和集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C52单片机功能及应用都将在正文中详细介绍。
    关键词:温度测量,AT89C52,DS18B20,系统仿真
    目录
    第一章 绪论 2
    1.1传感器发展历程 2
    1.2 设计要求 2
    第二章 开发方案与论证 3
    2.1开发方案 3
    2.2方案选择 3
    2.2.1 温度采集模块选型 3
    2.2.2 微控制器模块选型 5
    第三章 系统硬件的设计 6
    3.1 AT89C52单片机 6
    3.1.1单片机的简介 6
    3.1.2 AT89C52系列基本功能 7
    3.1.3 AT89C52系列单片机的功能单元 7
    3.2 DS18B20的介绍 9
    3.2.1 DS18B20的引脚介绍 9
    3.2.2 DS18B20内部电路介绍 10
    3.2.3 DS18B20测温原理介绍 12
    3.2.4 DS18B20使用的注意事项 13
    3.3 显示电路的设计 13
    3.4 总体电路设计 15
    第四章 系统软件的设计 16
    4.1 Keil C51软件平台 16
    4.2 程序的模块化划分 17
    4.3 系统程序流程图 17
    4.3.1 主程序模块设计 17
    4.3.2DS18B20初始化模块设计 18
    4.3.3 温度数据的计算处理方法 19
    第五章 仿真 21
    5.1 Proteus软件 21
    5.2 仿真结果 23
    第六章 调试功能说明 26
    6.1系统的调试 26
    6.2系统调试问题及解决 26
    总结 27
    参考文献 28
    一、选题简介、意义
    本设计是基于单片机的自助体验屋系统设计,设计的主要任务是制作一个可以测温度和体重的体检屋系统,其具备操作方便,体积较小,并且可靠性强和智能化的特点,要求温度计测量的范围在32-42摄氏度之间能够精度更高,最好可以达到0.1摄氏度的变化,为了能够完成本设计的任务指标,我们需要对主控以及温度采集模块进行准确的选择,而且为了体验屋的智能化,还增加的了体重测量功能,具体的设计和方案会在下文进行详细的介绍。
    根据系统的要求,我采用的是AT89S52单片机与数字温度传感器DS18B20和体重传感器ADC0832 相连,对其采集到的温度和体重电信号进行处理, 再经过滤波和放大, 把温度和体重的标准电信号提取出来进行A/D 转换, 最终在液晶显示器( LCD)上显示出来。
    二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
    温度计的发展很快,从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、半导体集成数字温度计等。在电子式温度计中,传感器是它的重要组成部分,温度计的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。温度传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型温度传感器,从而构成性能优良的温度监控系统。
    温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段:传统的分立式温度传感器(含敏感元件);主要是能够进行非电量和电量之间转换;模拟集成温度传感器/控制器;智能温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
    目前,智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。
    总结
    本论文是基于AT89C52单片机的体验屋系统设计,设计的过程主要分为两大部分,其一是硬件部分电路设计,其二是软件设计,硬件设计主要完成的任务是主控制器的选择,温度采集模块的选型以及LCD液晶显示,综合性价比的比较,本设计选用AT89C52单片机为主控,选用方便数据传输且电路简单的DS18B20温度传感器,根据设计要求,将线路与单片机连接,完成一个硬件系统;软件设计则是采用模块化编程,将温度功能设一个子程序模块,LCD显示设计一个子程序模块,按键设计一个子程序模块,将各个模块的子程序根据系统要求放置主函数里面,实现对应的硬件功能。
    本设计在制作的过程也是遇到不少问题的,比如DS18B20如何与单片机完成通信,如何将采集的精度调整到最高,经过老师的指导以及资料的查阅慢慢解决了这一系列问题。
    总之本设计较传统的热电偶、热电阻测温有所提升,主要体现在电路设计优化、温度采集精度方面。
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