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温度传感器论文.doc

温度传感器论文

煙霧苦澀
2017-10-15 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《温度传感器论文doc》,可适用于综合领域

温度传感器论文传感器论文基于dsb传感器的数字温度系别:电科姓名:熊祥学号:日期:年月日目录摘要一设计课题介绍二设计目的三基本要求四电路设计方案五实验的器材选择六设计流程图七电路设计图八各部分电路分析电源电路单片机电路接口电路数字显示电路蜂鸣器电路。DSB温度传感器九原理图的制作十电路的制作与调试十一设计总结参考文献摘要:温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发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。一种数字式温度计以数字温度传感器作感温元件它以单总线的连接方式使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器这类传感器可靠性差测量温度准确率低且电路复杂。因此本温度计摆脱了传统的温度测量方法利用单片机对传感器进行控制。这样易于智能化控制。基于DSB温度传感器设计一设计课题介绍在生产和生活的很多地方需要对环境的温度有一定的要求当温度超过某一定的范围时需要自动或人为的调节环境温度以达到生产和生活的需要。温度传感器可以感知环境的温度并将感知的环境温度通过显示电路将其显示出来如果外感知温度超出单片机程序内面设计的温度的范围。则由蜂鸣器发出声音提出警告。从而调整环境温度。二设计目的使用温度传感器DSB以及围绕该传感器设计的一些电路。分析每个模块电路的工作理。学会原理图的画法和PCB板的制作。三基本要求设定一个温度范围与温度传感器感知的温度进行比较从而控制蜂鸣器提出警告。当温度超出设定的范围时由蜂鸣器发出警报声。从而调整环境的温度已达到需求。设计电路要采用简单精确的方案。尽量降低设计的成本。四电路设计方案该电路主要是利用个模块电路组成:单片机模块电。用单片机电路来接收温度传感器的感知温度并将温度通过显示电路显示出来并与设定的初值进行比较控制蜂鸣器发出警报声。温度传感器模块。主要采用该芯片组接电路。显示电路模块。主要采用四个共阴极的数码管和LS组接的显示电路。接口电路。该电路是用来连接单片机与显示电路的。电源电路。电路模块是用来为单片机以及相关的元器件提供工作电源的。五实验的器材选择DSB一个,C芯片LS芯片一个位共阴极数码管一个电阻若干个(根据实验的需要)电容若干个(根据实验的需要),LED(若干个)稳压管二极管V的电源。六设计流程图感知温度温度比较环境温度温度传感单片机电路蜂鸣器报警电路器控制温度数字显示电路显示DSB的工作设计流程图七电路设计图RRPUGWSWCPTPGNDVCCBWXPTPDQWDPPCAPDSDATPPADSCLKYPPBBMPPCCPPDXPPEUPFCAPPINTPGDPRKPINTPRESPPPTPGWBUZZERPTPSWPPBWPEAVPPR)QWSXPXKXSWPBQXRRXPNPBJCTXRESETRXDECTXDRDALEPUFWRPSEN蜂鸣器报警电路(RCBK)CC单片机电路(VCCALSIOKRDSBGWGNDSWBWQWDSDATR)DSCLK显示电路(KPRRQCEKRRKKBPRRDDDDDDDDRXTXRKPKSRGKRKPRQKDPBBBRKPECRKRKPVDRRKPRESKINCVD接口电路(V)CVINCuFVVDZuFV电源电路AATitleSizeNumberRevisionBDate:AprSheetofFile:J:lessonDdbDrawnBy:C八各部分电路分析电源电路电源电路是采用的市电压V通过R和C阻容降压后然后再由VD和VD二极管进行整流C进行滤波VDZ进行稳压后得到一个V的电压为各工作电路提供电源。单片机电路单片机是采用的MCS单片机该单片机具有四十个引脚分别为PP,PP端口作为数据的输入和输出接不通的电路同时由晶振和电容所构成的振荡电路该电路接在AXTAL和AXTAL两端还有由电阻和电容以及按钮开关所构成的复位电路接在RST端。EA引脚接上高电平就组成了一个完整的单片机电路在单片机的内部ROM中编写相应的语言程序即可控制不同的模块工作。接口电路该接口电路是采用基本元器件搭接而成由两个不同的PNP管控制,端口从而控制单片机读和写端口数据的输出该电路简单方便同时也给制作者降低了制作的成本。因此备受广大制作爱好者得青睐。数字显示电路数字显示电路主要是采用的四位共阴极的数码管和LS芯片组成。共阴极的数码管是由八个LED按不同的方式将其阴极接在一起构成根据其亮灯的情况可以读出对应的数字和符号该数据情况主要是由阳极端输入的信号来控制。LS芯片有十四个引脚其中的七号引脚和十四号引脚分接地和电源的正极。八号引脚接上时钟脉冲信号位串入并出移位寄存器HC、HCT是高速硅门CMOS器件与低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引脚兼容。HC、HCT是位边沿触发式移位寄存器串行输入数据然后并行输出。数据通过两个输入端(DSA或DSB)之一串行输入任一输入端可以用作高电平使能端控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起或者把不用的输入端接高电平一定不要悬空。时钟(CP)每次由低变高时数据右移一位输入到QQ是两个数据输入端(DSA和DSB)的逻辑与它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。主复位(MR)输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效同时非门控串行数据输入蜂鸣器电路。蜂鸣器电路是由蜂鸣器三极管和电阻所构成蜂鸣器的上端接高电平下端与三极管的C极相接E端接地B端通过一个电阻接在单片机的某一个输出引脚上当输入的是高电平时三极管此时截止此时三极管相当于一个断路蜂鸣器不工作。当输入低电平时此时三极管处于饱和状态此时的三极管相当于一根导线蜂鸣器接通后开始工作。DSB温度传感器该温度传感器由三个引脚分别是VCC引脚GND引脚IO引脚。电路从DQ和VDD为高电平时“偷取”能量当特定的时间和电压适合时DQ可以给电路提供充足的能量。寄生电源的优势有二:无需提供遥远的电源在缺少正常供电时可以读取ROM为了使芯片能够精确的对温度进行转换当转换温度时确保供电充足。值得重视的是如果运行电流到达mA由于K的上拉电阻DQ不能得到足够的能量这对单总线上连接多个芯片同时进行转换是很不利的。这里有两种方法确保温度转换时有足够的能量第一种方法是无论什么时候转换温度或者从EEPROM拷贝数据给DQ提供一个强上拉电阻,这种方法可以通过使用一个场效应管上拉DQ线直接提供能量如下图所示:在这里值得注意的是DQ线必须在发出命令us内完成上拉操作当使用这种模式的时候确保VDD接地。温度测量DSB的核心功能是指示数字的温度传感器其方案可以由用户设置(位)默认情况使用位。这相当于现实不同的精度。通过温度转换命令执行操作后温度数据被保存在位高速缓存中信号分为两种不同的格式保存通过执行读缓存的命令返回采集到的温度。传送时最低有效位LSB优先最高加权位包含了标识温度正负的“s”位。左边的图描述了输出数据的格式在这里使用bit如果想设置为更低位解决方案可以在空位处补零。如果采用华氏温度显示则需要查找表或者是查找路径。温度转换完成后温度将和TH与TL进行比较如果不在这个范围之内则会返回一个警示标志。允许多芯片同时并行惊醒温度测量如果某处芯片超出了此范围此芯片可以被辨别出并立即读取没有别警示的芯片。位激光ROM:每一片芯片提供了一个特定的系列号前位为DSB的家族系列后面位表征不同的芯片系列。在通过单线对芯片进行配置后放可以执行下面的操作。九原理图的制作根据原理图在元件库中找到与之对应的元件当某些元件在元件库中找不到时需要自己在元件库中做库将其加入然后再调用。将所有的元件加入完后在画图工具栏中找到导线并对该电路图进行连接。在PCB封装库中找到每个元件与之对应的封装形式并将该封装形式复制粘贴到原理图中与之对应的FOOTPRINT中完成对该元器件的封装。连接完后在菜单栏中选择TOOLS工具栏中的ERC进行原理图的检测。若发现有错误则需要修改然后再重新检测直至没有错误。生成网络报表。在DESIGN菜单栏中选择CREATENETIST生成网络报表。转换成PCB图。Design中选择UpdatePCBPCB图的布局。根据美观性和一些约束条件对该电路板进行整体和局部布局。布局完成后对该图进行布线。可以按照一定的规则进行自动布线同时对于比较小的电路一般最好采用手动布线。布线完成后对布线进行DRC检测。在自动布线以及手动布线过程中不可能的正确此时需要不显得情况进行一个检测。覆铜操作。给印制电路板上没有布线的地方进行覆铜这样可以奸笑电路的发热量同时也可以起到屏蔽作用。十电路的制作与调试买好元器件将元器件准确安装在制作好的PCB板上检查无误后进行通电调试在不同的温度环境下进行调试看看数码管显示的温度是否与环境的实际温度一致当超出设定的范围时蜂鸣器是否会发出报警声。若发现异常则一一进行故障的排查。直至达到设计的要求及效果。十一,课程总结通过该次课题的设计我们知道了课题设计的流程:确定课题根据课题要求和目的确定设计方案根据设计方案画出设计原理图根据设计原理图选择一些器件画原理图制作PCB板做好的设计进行调试设计的总结。这样为以后的设计奠定了一定的基础。也极好的锻炼了自己的分析问题和解决问题的能力。也为我们将来对认识一款新的芯片提供了方法和方向。电路分析部分可以提高自己对电路的分析能力和对电路的解读能力为以后庞大的电子原理图的认知埋下了伏笔。同时也学会了画原理图和画PCB板的一些技巧和经验。实验板的制作方面提高了我们的动手能力。给定一个新型传感器你必须要通过查资料首先分析其引脚特点和内部的电路结构从而确定其外部的接口的连接。最重要的还是要对该传感器的工作原理和过程弄明白。为控制和设计提供理论基础。电路的设计是一个尝试和调试的过程因此设计和调试的初期并不会达到我们预期的效果因此我们遇到难题时不能选择退缩当遇到难题时我们要借助一些工具去解决实际它可以借助网络老师等等。在设计的过程中遇到了很多的麻烦在老师和同学的帮助下都得到了解决。在这里感谢一些同学的帮助同时也感谢专业老师的不厌其烦的指导才得以在较短时间内完成设计的要求和设计的目标。参考的资料和文献:《传感器与检测技术基础》吴松林主编。《数字电子技术》孙津平主编。《单片机应用技术》(c语言版)王静霞主编。《模拟电子技术》苏士美主编。《电子产品的设计与制作》贺丽萍主编。《电子CAD技术》关键主编。

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