《电子创新与实践实习报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子创新与实践实习报告.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、简易红外温度检测系统（一） 、任务设计并制作红外温度检测发射机和接收机。 利用红外无线通信进行温度传感器的数据采集和发送，设置一个主机一个从机。从机采集温度传感器的信息并通过红外发送给主机，由主机显示出来。 （提供温度传感器模块一个）（二） 、要求（1）自制红外无线收、发器，可以上电工作。 （不允许采用红外收发一体以及集成收发器件）（2）调制方式：自选编码调制方式。(不允许采用集成编解码器件)（3）能够实现温度信息的检测，并通过红外发送。（4）有相关信息的显示功能，从机能实时显示当前温度，如果通信中断，有报警提示方案论证与比较l 温度检测方案温度检测是本设计的最主要的部分。根据需要，可利用两种
2、方案实现。方案一：采用温度传感器DS18B20： DS18B20具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，完全符合要求需要。方案二：采用PT100温度传感器：该温度传感器具有测量范围广，测量精度高，活动范围广等特点，但价钱高，体积大；基于成本和硬件电路的考虑，本设计采用方案二完成温度检测。l 无线传输方案方案一：采用NRF24L01无线传输模块。NRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz2.5 GHz ISM频段,工作电流也只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA，具有自动应答和自动再发射功能，片内
3、自动生成报头和CRC校验码，数据传输率为l Mb/s或2Mb/s,传输距离在空旷地20米实现无误差传输，特别符合本设计的要求；但供电电压为1.9 V3.6 V，与51单片机配套使用时需要另外供电；方案二：采用红外对管传输。红外对管具有价钱便宜，视距传输远，电路实现简单，程序控制方便，可以直接5V供电，与51配套不用另外设计降压电路。从硬件电路设计简洁和成本考虑，本设计采用方案二。l LCD显示方案方案一：采用lcd1602模块。lcd1602 供电电压宽，对比度可调提供各种控制命令，微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中应用成熟；方案二：采用电脑上位机显示。
4、采用VC编写上位机，通过CMScomm控件可以很容易实现上位机与下位机的通信，在下位机把接收到的无线温度值通过串口传送给上位机处理显示，还可以绘制温度曲线，可以大大提高显示效果；但是设计复杂；第二章 系统设计l 总体设计1.系统说明利用单片机（stc89c52）控制18B20制作简易温度采集模块，由红外对管实现无线传输，再在接收端利用单片机（stc89c52）处理接收到的数据，控制1602显示；通过比较测量到的温度和上限温度，来控制蜂鸣器报警；2.系统框图LCD160218B20温度传感器报警红外接收电路STC89C52红外发射电路STC89C52上限温度设置3硬件电路仿真4软件设计1. 软件
5、设计原理1) 发射部分：通过单片机检测18B20的温度值，该值为18B20内部寄存器的16位温度值，然后定时150ms先发射一个4.5ms的矩形脉冲来做为本次发射的起始标志；然后发送读取到的温度值，比如读取到的值为0x01fa，就发射0x01fa个高电平为1ms低电平为0.8ms的矩形脉冲，再在后面发射一个高9ms矩形波作为本次发射结束；2) 接收部分：通过外部中断来1来检测是否接收到红外光，设置外部中断1为下降沿触发；如果红外光来，就启动定时器计算低电平宽度，如果高电平来就停止定时器，并计算低电平宽度，通过判断是否为起始码来决定是否启动外部中断计数接下来的下降沿次数，最后通过判断是否到了9M
6、S的低电平来结束本次接收；然后就是显示读到的温度值，并判断是否大于上限温度值；上限温度的设置通过按键来启动外部中断0；2. 软件设计流程图1) 发射部分： 开始启动定时器1定时器初始化定时发射4.5ms高电平读温度中断计数值重装NN发射温度脉冲是否到150MS计数值是否达到发射温度值YY发射结束码返回读温度2) 接收部分开始初始化1602显示外部中断是否到INT1NINT0进入按键扫描EX1=0启动定时器0计时哪个按键按下计算接收到的低电平宽度Key1key2uptempe-uptempe+判断是否为起始码中断按钮Y进入温度值自加返回1602显示N是否达到温度上限判断是否为结束码N结束Y警报3
7、. 功能模块介绍1) 发射部分/*定时读温度函数*/void time(void) interrupt 1 using 1TH0=0XD8;/1ms定时初值重装TL0=0XF0;msecond+;if(msecond=150)/定时150ms发射一次温度值msecond=0; TH1=0XF4; /使用定时器1来精确定时脉宽TL1=0X47;TR1=1;fashe=0;while(!TF1);/发射低电平直到定时器1溢出标志到来TF1=0;TR1=0; /关闭定时器1，直到下一次发送引导while(temper-)/发射温度值 fashe=1; delay(10);/延时 高电平脉宽 fash
8、e=0; delay(8);/延时 低电平脉宽 sendyindao();/发射引导码 用来标志结束/*发射引导码*/void sendyindao()/*发射9ms高电平*/TH1=0XDF;TL1=0XE3;TR1=1;fashe=0;while(!TF1);TF1=0;/*发射4.5ms高电平*/TH1=0XEF;TL1=0XF0;fashe=1;while(!TF1);TF1=0;TR1=0; /关闭定时器1，直到下一次发送引导码2) 接收部分/*红外接收触发的外中断读温度函数*/void read_temp() interrupt 2EX1=0;/先关闭外中断触发，不再接收二次红外触
9、发的中断，只解码当前的红外信号if(flag=1)/直到检测到初始码才使flag为1 temper+;TH0=0;/定时器0高八位清零TL0=0;/定时器0低八位清零TR0=1;/开启定时器0 用来测量接收到的波形的脉宽while(IR=0);/如果是低电平就等待，给引导码低电平计时TR0=0;/关闭定时器0lowtime=TH0*256+TL0;/计算低电平的宽度if(lowtime2500&lowtime6000&lowtime10000)/判断是否为设置的结束码，是就把读数缓存传递出来（温度值），并清零tempe=temper;temper=0;flag=0;/起始标记归零，不再读数，直
10、到下一个起始码到来 EX1=1;/开启中断触发，捕获下一个下降沿/*按键设置温度上限函数*/ /在显示温度前调节温度上限，在读温度时，停止调节温度上限void keyscan()interrupt 0/使用中断等级最高的外部中断0，防止被红外检测中断打断if(IR1=0) delay(600);/消抖if(IR1=0)while(IR1=0);/等待按键松开while(1)if(key1=0)delay(600); /消抖if(key1=0) uptempe+;/上限温度加1 while(key1=0);if(key2=0)delay(600); /消抖if(key2=0) uptempe-;
11、/上限温度减1 while(key2=0);if(IR1=0) delay(600); /消抖if(IR1=0)while(IR1=0);break;/退出按键检测函数 disp();/动态显示调整后的温度上限值第三章 测试与校准一、 测试方法1. 使用PRETUS进行红外传送模块电路仿真，使用光耦代替红外对管；2. 使用pretus进行整体电路仿真，进行程序的编写，和实现方案的改进；3. 用万用板和开发板搭建实物电路，进行实物测试；4. 制作实物二、 测试问题使用Pretus进行整体电路仿真时，电脑的仿真速度始终跟不上硬件电路，使得原本在仿真中可以实现的程序，在实物电路中反而效果很不理想，就像按键消抖，在仿真中本来仿真挺好的，一到实物却出现反应迟钝，再就是电平匹配，在仿真中不加个三级管进行提升高电平电压值，仿真就出不了效果，可是到了实物，加了反而没效果了； 实际电路的问题：蜂鸣器直接用三极管驱动不起来，原因是因为单片机的驱动电流太低，根本达不到要求，必须给蜂鸣器瞬间的大电流，解决方法就是在蜂鸣器旁并联一个大电容，在三级管截止时可以给蜂鸣器提供瞬间高压；还有就是本系统的硬伤；红外始终传不远，通过加装聚光镜也只是提高到34米三、 改良设想 红外发射的脉冲经过38K脉冲调制后再发送；采用NRF24L01无线模块代替红外传输模块（已实现）