溫度報(bào)警系統(tǒng)完整軟硬件設(shè)計(jì)
摘要
溫度報(bào)警系統(tǒng)不需要復(fù)雜的信號(hào)調(diào)理電路和A / D轉(zhuǎn)換電路可以直接與單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集和處理,方便,精度高,功耗低,小型化,抗干擾能力,可根據(jù)不同溫度監(jiān)測(cè)的需要和其他各種溫度控制系統(tǒng),測(cè)量溫度范圍為-55℃?125℃,在-10?85 ℃范圍內(nèi),溫度誤差為± 0.5 ℃?,F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的干擾。適合惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的溫度測(cè)量,如:環(huán)境控制,設(shè)備或過(guò)程控制,溫度和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品。
1 總體設(shè)計(jì)方案
隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一,它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的,其中溫度報(bào)警系統(tǒng)就是一個(gè)典型的例子,但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高,要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手,一切向著數(shù)字化控制,智能化控制方向發(fā)展。
該設(shè)計(jì)采用的溫度報(bào)警系統(tǒng)與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比,方便閱讀溫度測(cè)量值,溫度測(cè)量精度,溫度數(shù)字顯示輸出范圍廣,同時(shí)可以通過(guò)發(fā)送射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。設(shè)計(jì)利用單片機(jī)Cerebot 32MX4,溫度傳感器PMODTMP,共陰極,8位串行數(shù)據(jù)的數(shù)字傳輸,以LED來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度顯示,可同時(shí)滿足上述要求。另外,考慮到現(xiàn)實(shí)中可能需要遠(yuǎn)程獲取信息,該系統(tǒng)添加了射頻發(fā)送模塊,提供了遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力。
1.1 總體設(shè)計(jì)框圖
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案:溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示,控制器采用Cerebot 32MX4,溫度傳感器采用PmodTMP,報(bào)警器采用PmodSPKR1(1W揚(yáng)聲器模塊板),LED顯示器采用PmodCLS(字符LCD串行接口模塊),射頻信號(hào)發(fā)送采用PmodRF1(無(wú)線電收發(fā)器)。
圖 1系統(tǒng)原理方框圖
1.2 主控制器
Cerebot 32MX4對(duì)于機(jī)器人項(xiàng)目的學(xué)生和業(yè)余愛(ài)好者是一個(gè)有用的嵌入式控制工具。其多功能的設(shè)計(jì)和可編程特性可以讓您訪問(wèn)眾多的微控制器外圍設(shè)備和設(shè)計(jì)多種用途的方案。此開(kāi)發(fā)板有許多的I / O連接器和電源供應(yīng)方案。
Cerebot 32MX4與Microchip MPLAB共同合作,開(kāi)發(fā)環(huán)境支持在MPLAB下的編程和調(diào)試。Cerebot 32MX4提供了多個(gè)連接外圍設(shè)備的接口。它有九個(gè)連接器用于連接Digilent的Pmod™外設(shè)模塊。 Digilent的周邊模塊包括H橋,數(shù)模轉(zhuǎn)換器,揚(yáng)聲器放大器,開(kāi)關(guān),按鈕,指示燈,以及轉(zhuǎn)換器,方便連接到RS232,接線端子,BNC接頭插孔,伺服電機(jī)等。
其特點(diǎn)包括:
•一種PIC32 MX460F512L微控制器
•支持Microchip MPLAB下的編程和調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境
•九個(gè)Pmod Digilent的連接器外設(shè)模塊板
•八個(gè)愛(ài)好RC伺服連接器
•USB 2.0設(shè)備,主機(jī)和OTG支持
•兩個(gè)按鈕
•四個(gè)LED
•多種電源選擇,包括USB供電
•ESD保護(hù)和短路保護(hù)所有I / O引腳。
•512KB的閃存
•內(nèi)部32KB的SRAM存儲(chǔ)器
•兼容USB 2.0全速上的-移動(dòng)(OTG)控制器,專(zhuān)用DMA通信
•兩個(gè)串行(SPI)的外設(shè)接口
•兩個(gè)UART串行接口
•2個(gè)I2C串行接口
•5個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
•五個(gè)定時(shí)器捕捉輸入
•五個(gè)比較/ PWM輸出
•16個(gè)10位模擬輸入
•兩個(gè)模擬比較器
圖 2 Cerebot 32MX4 外觀
圖 3 Cerebot 32MX4 電路圖
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評(píng)論