基于单片机M0的温度警报系统设计说明.doc资源-CSDN文库

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第 1 章系统设计分析 1

1.1 系统设计要求 1

1.2 任务和实现的功能 1

1.3 主要性能指标 1

1.4 方案的论证 1

1.5 采集电压电路的选择 1

第 2 章硬件的设计 2

2.1 电源电路 2

2.2 电压采集电路 2

2.3 温度显示电路 3

2.3.174 HC595 具有的特点 3

2.3.274HC595 管脚图 4

2.3.3 数码显示管原理 5

2.4M0 介绍 6

2.4.1A/D 与数据采集处理 7

第 3 章软件设计 9

3.1 软件实现功能 9

3.2 软件设计 9

第 4 章功能测试与结果分析 10

4.1 硬件调试分析 10

4.2 测试结果分析 10

4.3 温度报警实物图 10

第 5 章设计心得 11

参考文献 12

附录 13

附录一：元器件明细表 13

附录二：PT1000 温度与电阻的关系 13

附录三：硬件电路原理图 14

附录四：参考程序 15

附录五：实物图 24

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第1章系统设计分析

1.1 系统设计要求

1、以单片机、CPLD/FPGA、ARM、DSP 等为核心器件，组成一个单片机数

据采集系统；

2、温度围为 0~150°C，测量精度为 1°C；

3、被测温度通过 4 位 LED 数码管显示；

4、温度下限为 80°C，上限为 90°C，超过上下限温度具有报警功能。根据

项目的具体要求，经过阅读思考，可对题目的具体任务、功能、技指等作出如下

分析。

1.2 任务和实现的功能

实际上项目的任务就是要设计一个温度采集系统，系统的功能是用户可以随意设

定某一温度，当前温度超过一定围时可以报警，温度回到正常值停止报警，并且

可动态显示当前的温度。

在控制部分，要求系统跟随动态设定的温度而报警，题目并未规定报警反应

时间长短，但显然报警要快。

1.3 主要性能指标

1、温度围为 0~200°C，测量精度为 1°C，可以估算到 0.1°C；

2、被测温度通过前 4 位 LED 数码管显示，后 4 位 LED 数码管显示动态设

定的报警温度；

3、自己可以通过键盘显示板设置报警温度；

1.4 方案的论证

经过对题目进行深入的分析和思考，可将整个系统分为以下几个部分：模拟

温度传感器、A/D 转换、ARM、数码显示、温度报警部分组成。系统框图如

下（图 1.1）。

数码显示

模拟温度传感器 A/D 转换 ARM

温度报警

图 1.1 系统结构框图

1.5 采集电压电路的选择

1、采用差动放大原理

运放 LM324 正反相放大器，利用差动放大原理，对于纯粹的单向放大电路，

这是足够的。但是设计匹配相关电阻以与采集后电阻与温度的关系稍显麻烦，并

且电路供电是 3.3V 不太需要放大。

2、简单分压电路采集

本次采用的温度传感器 PT1000 在 0~100°C 之间温度与电阻成十分良好的

线性关系，故很适合采用分压原理进行测量，能够很精确的反应出温度的变化，

并且电路简单。本次设计电路故采用分压原理设计。

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