基于單片機的溫濕度實驗箱設計畢業設計論文-資料下載頁

【導讀】兵器等都需要進行溫度和適度的實驗，以檢驗其各項性能指標的穩定性。傳感器HIH-3610-1，通信模塊采用CAN總線進行通信遠傳。PC機能同時監控15臺現場設備的運行狀況。驗箱具有低功耗、高效能等特點，具有很高的安全性、經濟性和可靠性。

　　

【正文】 37） 第二級放大電路電壓輸出與第一級放大電路輸出存在關系（ 37）。 帶入數據得 V2=，即 V2=。 A0 經放大后輸出電壓范圍為 0 V~5V。 溫 度信息采集電路設計 如圖 為溫度信息采集電路， AD590 的輸出電流是以絕對溫度零度為基準，每增加 1℃ ，它的輸出電流會增加 1uA，見式 （ 311），因此在 25℃ 時，其輸出電流 Iout=(273+25)=298uA。 如圖 所示，最上一級放大電路構成跟隨器，其主要作用是在零攝氏度時調節滑動變阻器，時其輸出為 ，設計這兩個電壓跟隨器的目的相同，都是利用了放大器件的高輸入阻抗減小干擾給測量帶來的影響。 第二級放大電路起放大作用，對輸入的差動信號進行放大，采用差動放大的目 的是減少共模電壓帶來的干擾，通過兩級放大器可以有效減小在放大環節產生的誤差，使測量結果更加精確，對本設計的要求能夠很好的滿足，抱證 本科生畢業設計（論文） 19 測量精度。 圖 溫 度信息采集電路 設 R53 的兩個分阻值分別為 R531 和 R532， 設 AD590 在 T℃ 時 的輸出電流為Iout,電壓跟隨器的輸出電壓分別為 Vout1 和 Vout2，第二級放大電路的電壓輸出為Vout3，第二級放大電路為差動輸入放大電路，其電壓輸出與放大器同相端和反相端都有關系： 2535351 RRVout ? （ 38） 572 RIoutVo ut ?? （ 39） 5759)12(23 RRV o u tV o u tV o u tV o u t ??? （ 310） TI ??273out （ 311） 液位信息采集電路設計 液位信息采集電路如圖 所示 如圖 所示為液位信息采集電路，傳感器采用壓力傳感器 MPX2050，它本身帶有溫度補償和校正功能，它的測壓范圍最大可達 50KPa，電壓最大輸出值為 40mV，壓力傳感器會根據水位的高低輸出 040mV 電壓，經三級放大后送入TLV2548，圖 中第一級運放構成電壓跟隨器，用來提高電路的輸入阻抗，第二級放大的倍數為 25 倍，第三級放大的倍數為 5 倍， MPX2050 經三級放大后共放大 125 倍，輸出 05V 電壓信號。 如圖 所示。設 A4 輸出電壓為 Vout， MPX2050 的輸出電壓為 Vin。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 4 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ a s us \ D e s k t o p\ 優盤資料 \ 完成初步 \ M y D e s i g n 4 .d dbD r a w n B y :12J 1 3A D 5 9 0R 5 31 0 K+ 5 VR 5 71 0 KR 5 91 0 0 KR 5 81 0 KR 6 11 0 0 KR 5 61 0 K+ 5 V+ 5 V+ 5 V+ 5 V 5 V 5 V 5 VA21874326A?O P 0 71874326A?O P 0 71874326A?O P 0 7R 5 42 0 KR 5 52 0 KR 6 02 0 K+++ 本科生畢業設計（論文） 20 5047 5150 RR RRV inV out ? （ 312） 圖 液位信息采集電路 由于測量需要，往往一個檢測點檢測到的數據是不精確的，因此本設計對溫度和濕度的測量各設計了兩個監測點，測量時通過取兩個測量點的平均值作為最終測量數據。在測量點安裝時，要求兩個測量點間隔相對遠一些。 A/D 轉換電路 圖 A/D 轉換電路 如圖 所示， A/D 轉化采用 TLV2050 逐次逼近 12 位 8 通道串行 A/D 轉換器， SDO 引腳是串行數字轉換結果輸出端， SDI 是串行命 令輸入端， SCLK 是串行工作時鐘輸入端，可由 DSP 芯片或其他主芯片提供，同時它可做 A/D 轉換采樣的時鐘源； EOC 為中段觸發引腳， REFP 是高級準電壓引腳， REFM 是低基1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 0 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ a s us \ D e s k t o p\ 優盤資料 \ 完成初步 \ M y D e s i g n 4 .d dbD r a w n B y :S D OS D IS C L KE O C / I N T 39。V C CA0A1A2A3A4 A5A6A7C S T A R T 39。G N DP W D N 39。FSR E F MP E F PC S 39。J 1 5T L V 2 5 4 8C 4 61 0 u F+ 5 VR 7 11 0 KP 3 .2P 1 .0P 3 .1P 3 .0P 1 .1P 1 .2A0A1A2A3A41 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 4 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ a s us \ D e s k t o p\ 優盤資料 \ 完成初步 \ M y D e s i g n 4 .d dbD r a w n B y :321J 1 2M P X 2 0 5 0+ 1 0 VR 4 72kR 4 8 5 0 KR 5 02KR 5 1 1 0 kA4+ 5 V+ 5 V+ 5 V1874326A?O P 0 71874326A?O P 0 71874326A?O P 0 7R 4 6 2 0 KR 4 9 2 0 KR 5 2 2 0 K+ + + 本科生畢業設計（論文） 21 準電壓引腳，參考電壓為 VREFPVREFM,同時也可以通過編程選擇內置參考電壓4V/2V， FS 是串行輸入、輸出同步信號引腳； PWDN’是省電觸發引腳，當 PWDN’為低電平時， A/D 轉換器進入省電狀態，當 PWDN 變為高電平后， CS’或 CSTART’引腳有效時， A/D 轉換器又進入工作狀態。 當 CS’為低電平時，表示 TLV2548 被選中，同時同步 信號 FS 為低電平時， SDI 引腳開始輸入命令，在每個 SCLK 的每個下降沿讀取輸入命令的一個位，當 4 個 SCLK 周期后，確定模擬通道，開始采樣，根據配置命令的不同，采樣需要 12 或 24 個 SCLK 周期，當 CS’為高電平時，開始轉換，轉換結束后觸發中斷重新選擇模擬通道，輸入選擇模擬通道命令的同時， SDO 引腳輸出上次轉換結果，如此完成了一系列的 A/D 轉換。 設傳感器的量程為 X,設計要求精度為 D,選用的 A/D 轉化器件的位數為 N,因此 A/D 轉換器的選擇遵循以下關系： DXN ?21 （ 313） 本設計中測溫范圍為 60℃ ~130℃ ，要求分辨精度為 177。 ℃ ，本設計選用12 位 A/D 轉換器，溫度測量能夠滿足（ 313）式；本設計要求測濕范圍為 3098% RH，要求測量精度為 177。 ,選用 12 位 A/D 轉換器能夠滿足測量要求。 顯示電路 圖 液晶顯示電路 如圖 所示為顯示電路， VL 引腳為液晶顯示器對 比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比對最高（對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個電位器調整對比度）； RS 為寄存器選擇 引腳 ，高電平時選擇數據寄存器，低電平時選擇指令寄存器； RW 為讀寫信號線，高電平進行讀操作，低電平進行1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 0 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ a s us \ D e s k t o p\ 優盤資料 \ 完成初步 \ M y D e s i g n 4 .d dbD ra w n B y :D0D1D2D3D4D5D6D7RSRWEV C CB L AVLG N DB L KJ3L C D 1 6 0 2+ 5 VR247R31KP 3 .6P 3 .5P 3 .4P 0 .7P 0 .6P 0 .5P 0 .4P 0 .3P 0 .2P 0 .1P 0 .0 本科生畢業設計（論文） 22 寫操作； E 為使能端，高電平時讀取信息， 由高電平變為低電平 變時執行指令；BLK 和 BLA 引腳為空腳或背燈電源， BLA 為背光正極， BLK 為背光負極。其他引腳為雙向 8 位數據端。 鍵盤輸入電路 圖 鍵盤輸入電路 如圖 所示， 當按鍵沒有按下時 、 和 輸出高電平，當有按鍵按下時，端口電平被拉低，同時二極管發光，表示有按鍵按下。單片機通過檢查端口的 電平的變化來識別按鍵是否按下。 鍵盤輸入電路的主要功能是通過鍵盤給入控制命令，鍵盤模塊共設計了 3 個按鍵， 3 個按鍵安裝在現場主機上。第一個鍵盤選擇需要選擇的功能比如溫度設定值、濕度設定值、溫度上限值、溫度下限值、濕度上限值、濕度下限值；第二個鍵的功能是增加設定值，當第一個按鍵選擇溫度功能時該按鍵每次按下溫度值增加 ℃ ；當第一個按鍵選擇濕度時每次按下該按鍵按下時濕度設定值增加%RH。第三個按鍵 用于減小溫度或濕度設定，第一個按鍵選擇溫度時每次按下溫度減小 ℃ ；第一個按鍵選擇濕度時，每次按下濕度下降 0%。 現場總線 CAN 總線特點 報文 Message)總線上的數據以不同報文格式發送，但長度受到限制。當總線空閑時，任何一個網絡上的 節點 都可以發送 報文 ； 信息路由 (Information Routing)在 CAN 中， 節點 不使用任何關于 系統配置 的 報文 ，比如站地址，由接收節點根據報文本身特征判斷是否接收這幀信息。因此系統擴展時，不用對 應用層 以及任何節點的 軟件 和硬件作改變，可以直接在 CAN 中增加節 點 ； 標識符 (Identifier) 要傳送的 報文 有特征 標識符 (是 數據幀 和遠程幀的一個域 )，它給出的不是目標 節點1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 3 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s