1、 1 智能仪器智能仪器原理与设计原理与设计 实实 验验 报报 告告 一、一、 主要内容主要内容 温度传感器 DS18B20 采集环境模拟信号，其输出送入 AT89C51， 单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到移位寄存器 74LS164， 经 74LS164 输出后驱动三位数码管显示。当被测温度高于 18时， 单片机发出控制信号使降温电扇以自然风的形式旋转， 温度越高转速 越快，温度 36以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。 二、二、 基本要求基本要求 （1） 设计测量温度范围55125的智能测温系统， 要求数码 管实时显示测量温度，单片机根据温度高低确定风扇转速 （2）画出程序框图 （3
2、）有完整的整机电路图（protel 绘制） （4）完成格式正确、内容完整的实验报告 三、三、 参考文献参考文献 王祁， 智能仪器设计基础.北京：机械工业出版社，2009 2 目录目录 一、前言 3 二、系统组成 3 1、设计思路 4 2、系统的性能指标： 4 3、系统的主要功能： 4 三、电路组成及工作原理 4 1、温度传感器功能模块 5 2、AT89C51 单片机 7 3、74LS164 移位寄存器 . 11 4、晶振电路. 11 5、复位电路. 12 6、键盘电路. 12 7、显示电路. 13 8、稳压电路. 13 9、显示电路. 14 10、风扇控制电路 14 四、课程设计心得与体会 .
3、 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 五、参考文献 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 六、整机电路图 . 15 3 智能温度测量系统的智能温度测量系统的设计设计 一、前言一、前言 温度是一种基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生 产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量。因此研究温度 的测量方法和装置具有重要意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的 发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智 能集成温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式，集成化 向智能化、网络化的方向飞速发展。本文所介绍的智能温
4、度测量系统是基于 DS18B20 型数字式温度传感器，在 89C51 单片机的控制下，对环境温度进行实 时控制的装置。该系统测量范围宽、测量精确度高，该系统可广泛适用于人民的 日常生活和工、农业生产的温度测量。 二、系统组成二、系统组成 智能温度测量系统主要由数字温度计、单片机控制电路、数字式温度显示电 路、 风扇降温电路、 键盘电路、 串口通信电路等六部分组成。 系统原理框图如下： 图 1 智能温度测量系统原理框图 单片机 （AT89C51） 数字温度计 （DS18B20） 八位串入/并出 移位寄存器 （74LS164） 风扇降温系统 (75BF-3) 键盘电路 （四个按钮开关） 数字式温度
5、显示 (LD-5461AS) 4 1、设计思路、设计思路 智能温度测量系统的设计思路：用数字温度传感器 DS18B20 采集环境模拟信 号， 并在其内部进行 A/D 转换， 将转换后的数字信号送 AT89C51 单片机， AT89C51 单片机在程序的控制下，将处理过的数据送到八位串入/并出移位寄存器 74LS164，经 74LS164 输出后驱动三位数码管显示出环境温度。当被测温度高于 18时，单片机 P2.3 脚发出信号 PC817 光电耦合器使降温电扇以自然风的形式 旋转，温度越高转速越快，温度 36以上时风扇全速工作，点亮此功能指示灯。 2、系统的性能指标：、系统的性能指标： 温度测量
6、范围：55125 温度测量精度：0.5 电路板工作温度：070 3、系统的主要功能：、系统的主要功能： （1） 根据温度变化自动调节风扇的转速，转速变化量：温度每变化 2将 改变风扇的转速并使指示灯向右移动一位点亮；温度低于 18时风扇不工作， （2） 风扇工作在自然风状态：风速从小到大，一个周期约 5 秒钟，点亮此 功能指示灯。 （3） 风扇工作在定时状态：定时时间为 30 分钟；60 分钟；120 分钟；240 分钟，用四位二进制发光二极管指示灯指示定时时间，并且，风扇根据第 1 条功 能工作。 （4） 用十个发光二极管模拟指示风扇当时的转速情况，即十个全亮则风扇 全速运行，前五个亮刚风扇处于半速运行。 三、电路组成及工作原理三、电路组成及工作原理 智能温度测量系统原理图如图 2 所示， 5 图 2 智能温度测量系统原理图 主要元器件： 1、温度传感器功能模块温度传感器功能模块 美国DALLAS公司生产的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一 线总线”接口的温度传感器，使用户可轻松地组建温度传感器检测网络，为检
