**单片机设计介绍, 基于单片机K型热电偶温度采集报警系统
文章目录
- 一 概要
- 简介
- 系统特点
- 系统组成
- 工作原理
- 应用领域
- 二、功能设计
- 设计思路
- 三、 软件设计
- 原理图
- 五、 程序
- 六、 文章目录
一 概要
# 基于单片机K型热电偶温度采集报警系统介绍
简介
该系统是基于单片机技术设计的温度采集报警系统,采用K型热电偶作为温度传感器。系统通过单片机实时采集温度数据,并在设定的阈值范围内进行报警。以下是系统的主要特点和组成部分。
系统特点
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温度采集: 使用K型热电偶作为温度传感器,能够在广泛的温度范围内稳定、精准地采集温度数据。
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单片机控制: 采用单片机作为系统的控制核心,通过编程实现温度数据的实时采集和处理。
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实时监控: 系统能够实时监控环境温度,并以数字形式保存和显示采集到的数据。
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报警功能: 在设定的温度阈值范围内,系统能够触发报警机制,通过声音、光等方式提醒用户。
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**可编程¥¥¥¥¥¥有一定的可编程性,用户可以根据需要调整报警阈值和其他参数。
系统组成
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K型热电偶传感器: 用于将环境温度转换为电信号,通过单片机进行采集。
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单片机模块: 作为系统的核心控制单元,负责数据采集、处理和报警触发。
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显示模块: 用于显示实时采集到的温度数据,提供用户友好的界面。
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报警模块: 包括声音报警器、光闪报警等,用于在温度异常时提醒用户。
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电源模块: 提供系统所需的电源电压,保证系统正常运行。
工作原理
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数据采集: K型热电偶传感器将环境温度转换为电信号,单片机通过模拟输入接口实时采集这些数据。
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数据处理: 单片机通过预先设定的算法对采集到的温度数据进行处理,判断是否超过设定的阈值。
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报警触发: 如果温度超过设定的阈值范围,系统将触发报警模块,产生相应的报警信号。
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显示数据: 实时监控到的温度数据通过显示模块以数字形式展示,方便用户随时了解环境温度。
应用领域
该系统广泛应用于需要实时监控环境温度并进行报警的场合,如工业生产、实验室、仓储等环境。通过高精度的温度采集和可靠的报警功能,有效保障了温度敏感环境的安全和稳定性。
二、功能设计
基于单片机K型热电偶温度采集报警系统,使用热电偶则为温度采集,大范围可达几百度的温度采集。通过键盘设定温度上下限数值,LCD实时显示温度采集值和温度上下限,并且带有掉电存储的功能,可以存储上下限设定的数值,超限是LED灯指示并蜂鸣器报警。包含的电路有液晶显示电路、键盘电路、LED指示电路、掉电存储电路、单片机电路、温度采集电路等。
设计思路
设计思路
文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;
调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;
比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;
软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25