辉光管温度监测系统
引言
目录
一、 引言 1
（一） 辉光管温度检测系统的发展背景 1
（二） 辉光管温度检测系统的发展现状 1
（三） 本文主要内容 2
二、 辉光管温度检测系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 辉光管温度检测系统的主控电路设计 4
1. 单片机简介 4
2. 最小系统电路设计 4
（二） 辉光管显示驱动电路设计 5
1. 辉光管显示模块简介 5
2. 升压模块简介 6
3. 辉光管显示驱动电路设计 6
（三） 环境温度采集电路设计 7
1. DS18B20温度传感器简介 7
2. 环境温度采集电路设计 8
（四） 蓝牙温度发射电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 辉光管温度检测系统的主程序流程设计 10
（二） 环境温度采集流程设计 11
（三） 按键检测流程设计 12
五、 实物安装 14
总结与展望 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 元件列表 22
附录三 程序 23
引言
辉光管温度检测系统的发展背景
辉光管温度检测系统的发展现状
前不久一份科学技术杂志刊登了一篇文章称，嵌入式以太网的发展已遍布了好多技术领域，其中物联网即为一个典型，本课题所设计的该辉光管温度监测系统也将通过以太网或其他无线网络的联络形成一个星罗棋布的互联网，因此在某些应用场合，该网络将须要很多节点同时进行工作才能够进行工作。文章称要完成辉光管温度监测系统网络的普及，企业有必要进一步提升这类系统的综合，将其价格进一步压缩，而国际上已有些企业正在尝试通过STM32系列单片机中综合最高的F103单片机来配置辉光管温度监测系统。并且伴随着单片机技术的不断普及，辉光管温度监测系统再也不是工业控制领域中的专属了，它已经遍布到了生产生活中的每个犄角旮旯。
本文主要内容 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
本论文主要以辉光管温度监测系统作为研究对象，设计了一款能够实现对环境温度的实时监测功能并且实现了具有怀旧风格的辉光管显示效果的单片机控制系统，使用了宏晶公司推出的STC89C51单片机作为主控核心，通过微处理器的控制作用能够对检测到的温度数据使用辉光显示出来，在温度检测方面具有较高的精度和检测速度，而在显示方面则较为清晰和简洁。
辉光管温度检测系统的方案设计
辉光管温度检测系统所要实现的功能主要是将采集到的环境温度值结果通过辉光管显示器进行显示，本课题在温度采集这个功能上主要是通过集成式的DS18B20温度传感器来实现的，这个传感器与单片机之间通过单总线接口进行连接，如下图框图所示单片机通过P2.1管脚构建单总线后对DS18B20温度传感器进行驱动，时钟和数据信号都通过该总线分时进行传输。而在显示方面则需要通过较为复杂的驱动电路才可以实现数据显示效果，由于辉光管的发光原理是通过高电压施加在管中稀薄气体两端，经过高压对气体放电作用形成的辉光效应，管中充入不同性质的气体时能够产生不同颜色的辉光，而要实现高压放电，辉光管两端的电压至少要达到180V以上才可做到，由于整个控制系统的供电电源为低压5V，远远不能够击穿辉光管中的气体使其发光，因此本课题配置了一个升压电路将+5V直流电压升压升压至180V，从而能够对辉光管进行供电，在单片机+5V电平的驱动下能够实现待显示数字的驱动。
本课题共配置了三个辉光管模块，可以同时实现对三位阿拉伯数字的显示，能够较为清晰的对温度检测结果进行显示。
系统还配置了一个机械按键驱动电路，能够实现对系统的启动和暂停，考虑到辉光管具有较短的使用寿命，因此为了实现在暂停使用时能够通过按键停止辉光管的发光，这样可以对辉光管起到一定的保护作用，所以本课题配置了两个机械按键部分，将其与单片机的P1口管脚直接进行相连，单片机在软件代码上通过静态扫描法对其进行驱动，实现按键的检测。
这款温度检测系统还具有蓝牙无线通信功能，能够将检测到的温度通过蓝牙模块发送到用户手机上进行显示。
图1 辉光管温度监测系统硬件框图
系统硬件设计
辉光管温度检测系统的主控电路设计
单片机简介
下面的图片为本辉光管温度监测系统所使用的STC89C51芯片外形图，本论文使用的是DIP40型的40管脚双排直插封装。这里须要对STC89C51的性能参数以及资源配置等基本情况进行简要描述，便捷对下文的系统硬件和软件的设计过程进行阐述。STC89C51的外设电路配置不是很丰富，经常应用的A/D模块、D/A模块、IIC接口或SPI接口都没有获得硬件集成，因此本课题在应用时所需要自己进行硬件扩充或者通过软件方式模拟实现。STC89C51的设计人员为该芯片设计的是一块4k字节的FLASH和256字节的RAM，以此该款微处理器只能跻身于轻量型系统范围中，尽管如此，使用者能够参照自身系统的不同需求，自行在STC89C51芯片外部扩展FLASH和ROM，实现对资源的充实。这种类型的STC89C51选用的是传统的MCS51内核，此内核的数据运算宽度为8位，从而处理器芯片是一款8位机，相对于如今64位电脑的处理速度来说还差得远。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1267.html
