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红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器设计总结报告 1 题目名称 题目名称 红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器 D D 摘要 摘要 本温度监控系统由 8 位 AVR 型单片机为主控制器 以高精度 AD590 为温度传感器 通过 16 位 AD MAX1415 转换得到数字量 供单片机分 析处理 然后单片机通过软件分析计算后讲温度值通过 12864 液晶显示 通过 ISD1720 语音芯片进行播报 同时将分析的数值通过射频模块发送出去 方便 人们进行远程监控 该系统能够精确测量 0 1 摄氏度以内的温度 该系统同时 设有可通过红外遥控设定报警上线和下线值模块 语音播报更具人性化 液晶 界面友好 还可以扩展功能 是理想的温度监控报警的设计方案 关键词 关键词 温度 AVR 报警 无线 红外 Abstract The temperature monitoring system based single chip 8 bit AVR based controller for a high precision temperature sensor AD590 AD MAX1415 through the 16 bit digital conversion to be for single chip analysis and then single chip analysis by software After calculating the temperature stresses through 12864 LCD ISD1720 voice chip through the broadcast at the same time the analysis of numerical sent through the RF module to facilitate remote monitoring and control people The system can accurately measure the temperature of 0 1 degrees Celsius the system can be adopted at the same time with infrared remote control and set the alarm off the value of on line modules voice broadcast more humane user friendly LCD but also the expansion of functions is an ideal Monitor the temperature of the design Key words temperature AVR wireless infrared alarm 红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器设计总结报告 2 目录目录 1 1 系统设计系统设计 1 1 设计要求 3 1 2 各模块方案选择和论证 1 2 1 控制器模块设计方案论证与选择 1 2 2 温度采集模块设计方案论证与选择 1 2 3 显示模块设计方案论证与选择 1 2 4 语音模块设计方案论证与选择 1 2 5 键盘模块设计方案论证与选择 1 2 6 电源模块设计方案论证与选择 1 2 7 数据存储模块设计方案论证与选择 1 2 8 红外遥控模块设计方案论证与选择 1 3 系统各模块最终方案 2 2 系统设计硬件设计与实现系统设计硬件设计与实现 2 1 温度采集下位机电路设计 2 2 键盘模块电路设计 5 2 3 语音模块电路设计 5 2 4 电源模块电路设计 5 2 5 控制模块电路设计 5 2 6 外部存储器模块电路设计 5 2 7 红外遥控模块电路设计 3 3 系统软件设计系统软件设计 7 4 4 系统测试系统测试 8 4 1 测量仪器 4 2 指标测试和测试结果 5 5 5 结论结论 9 参考文献 参考文献 9 附录 附录 9 附 A 元器件明细表 9 附 B 仪器设备清单 9 附 C 电路图图纸 10 红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器设计总结报告 3 1 1系统设计系统设计 1 11 1 设计要求设计要求 1 红外遥控温度报警器 2 12864 显示 3 红外遥控修改温度报警上限和下限等 4 并可以自由发挥扩展功能 1 21 2 各模块方案选择和论证各模块方案选择和论证 1 2 2 设计思路 题目的大部分要求还是在发挥部分 要做到满足题目要求的同时有大较 大的创新点 因此我们加入了无线收发模块实现远程监控 和语音报警模块 和温度上升过程记录且绘制过程曲线 所以总共包括以下部分 温度采集 菜单显示 无线收发 语音报警 红外收发 温度记录 这么大的工程量 为求的系统的稳定 且有较大的灵活 性 我们采用了 5 片 AVR 一片 Atmega32 作为主机 他接收无线发来的 AD 值 和红外发来的按键代码值 予以处理 控制语音模块实现报警和实时温度读数 将温度数据记录到片里 EPROM 实现全程监控 由于每一个温度计之间有一定的误差 为适应这一点 我们增加了适应 性操作 就是用系统自动记录当前 AD 值 人工输入当前的温度值 且系统将记 录到 EPROM 里 实现一张简单的表 我们只要记录 10 个就可以了 十分方便 当 EPROM 记满了 将不在写入 直到有擦除温度记录命令为止 同时为增加系统绝对可控性 增加了矩阵键盘 在调试时可作为标志键 使用 对调试程序很方便 1 2 1 控制器模块设计方案论证与选择 题目任务是制作一个基于单片机的温度监控报警系统 所以我们首选单 片机 单片机足以 单片机是集成了 CPU ROM RAM 和 I O 口的微型计算机 有很强的接口性能 此系统和外围接口芯片比较多 选单片机作为主控器是明 智的 单片机运算功能强 软件编程灵活 自由度大 可用软件编程的饿实现 各种算法和逻辑控制 并且由于其功耗低 体积小 技术成熟和成本低等优点 使其在各个领域应用广泛 用于本系统外围接口比较多微秒采用双 CPU 为主控 器 分别对其他各个模块进行检测和控制 这样减轻了单个 CPU 的负担 提高 了系统的工作效率 同时通过 CPU 之间的分段相互控制 减少了外围设备 由 Atmega8 采集温度传感器通过 AD 转换传来的数据 1 2 2 温度采集模块设计方案论证与选择 方案一 用热电偶测温 优点是测温范围宽 缺点是电动势低 对运放的 红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器设计总结报告 4 要求高 重要的是热电偶测温需要冷端温度补偿 来消除冷端温度变化所产生 的影响 对于本电路补偿温度要求精度很高 且准确 否则会给系统带来反所 用 而且成本高 操作复杂 方案二 利用热敏电阻作为温度传感器 NTC 热敏电阻阻值随温度的变 化符合指数规律 其最大的缺点也在于它的非线性阻值分散性大复现性差 一般 需要经过线性化处理 使输出电压与温度之间基木上成线性关系 NTC 热敏电 阻温度传感器的一致性和互换性较差 其次是老化较快 方案三 利用数字温度传感器 18B20 测量温度范围为 55 125 在 10 85 范围内 精度为 0 5 DS1822 的精度较差 为 2 不符合本系统要求 方案四 利用集成温度传感器 当电源电压在5 15之间变化时 其输出电 流的变化小于1uA 当被测温度一定时流过AD590的电流与热力学温度成正比 其灵敏度为1uA k 在其适用温区范围内具有灵敏度高 线性好 功能全和使 用简单方便 无论电压输出 电流输出还是频率输出都适合于与微机 综上所 述 方案四适合本设计要求 由于本系统要求误差 0 1摄氏度 所以选用高精 度的AD进行数据转换 综合考虑选用MAX1416 MAX1416低功耗 2通道 串行输 出模数转换器 ADC 使用一个具有数字滤波器的 调制器 分辨率达16位 无失码 在采用双极性测量条件下 且可编程增益设定为2 IN 端直接接到 2 5V基准电压端 则可计算1 的对应AD范围 Data 10 2 2500 32767 262 3 理论上可达到 0 0038 的精度 这对于 0 1 的精度来说是完全够了 所以我们选择方案四 1 2 3 显示模块设计方案论证与选择 依照题目的要求选择 12864 液晶显示器 1 2 4 语音模块设计方案论证与选择 方案一 采用 APR9600 系列语音录放芯片 继美国 ISD 公司以后采用模拟 存储技术的又一款音质好 噪音低 不怕断电 可反复录放的新型语音电路 单片电路可录放 32 60 秒 串行控制时可分 256 段以上 并行控制时最大可分 8 段 但不能用软件实施控制播放音 所以不适合在数字播音的场合使用 方案二 采用ISD1700系列语音芯片 ISD1720华邦 ISD 公司 2007 年新推出的 单片优质语音录放电路 该芯片 提供多项新功能 包括内置专利的多信息管理 系统 新信息提示 vAlert 双运作模式 独立 const uchar xianshi1 主菜单 const uchar xianshi2 目标参数设定 const uchar xianshi3 显示运行模式 const uchar xianshi4 校准值设定 const uchar xianshi5 报警温度上线 const uchar xianshi6 const uchar xianshi7 报警温度下线 const uchar xianshi8 上线 const uchar xianshi9 下线 const uchar xianshi10 实测 const uchar xianshi11 存储量 const uchar xianshi12 个 const uchar xianshi17 校准值数值 const uchar xianshi18 校准 1 红外遥控温度报警器 红外遥控温度报警器设计总结报告19 const uchar xianshi19 校准 2 const uchar xianshi20 校准 3 接收中断函数 void jieshou data shou data js UDR 主函数 void main uchar data ju 0 uint data out 0 菜单部分 uint data key1 0 data jian 1 data key1a data key 2 data key2a data key3 data key3a data jiru 键盘延时 及进入的标志 uchar data cenci data jilu 4 0 0 0 255 data ce ng 1 确定按了的代码 255 及层次代码 记录 上一层的代码 及所在的图层 uchar i data j data k data l data DA data i 0 uchar x 1 y 7 data key 100 定义 x y 轴 uchar data Shift ci 1 从 0 15 uchar data form 2 作为第一次接收屏蔽 应用部分 float data Temp U 0 data Temp D 0 data Temp 0 dat a Temp out 0 上值 下值 及实测值 float data Cali1 0 data Cali2 0 data Cali3 0 data Cali out 0 校准值 uint data number 0 记录存储了多少个值 外部存储器 uint data ROM 4 作为指示存储到哪了 从 4 地址开始存储起 frist1 基本指令 字体的输入 测试程序 writecomd 0 x01 清屏显示 wezhi 0 2 zhiti const xianshi1 显示 欢迎进入 wezhi 1 1 zhiti const xianshi2 wezhi 2 1 zhiti co