Введение 8
Глава 1 Общий дизайн системы 10
1.1 Цели проектирования системы 10
1.2 Общая блок -схема структуры системной структуры 10
1.3 Введение в функции каждого модуля 11
Глава 2 Проектирование аппаратной схемы 12
2.1 Основной принцип работы АЦП 12
2.1.1 Структура системы АЦП 12
2.1.2 Технические параметры модуля АЦП 13
2.1.3 Как работает АЦП 14
2.2 Выбор эталонного напряжения 16
2.3 Конфигурация регистра 16
2.3.1 Основная карта регистра: 16
2.3.2 Регистрами АЦП 17
2.3.3 Выбор канала 18
2.4 Режимы работы 18
2.4.1 Режим единого преобразования 18
2.4.2 Режим непрерывного преобразования 19
2.5 Прерывания от ацп 20
2.5.1 Концепция прерывания АЦП 20
2.5.2 Принцип прерывания АЦП 20
2.6 LCD1602 Принцип работы 22
2.6.1 LCD1602 Обзор модуля 22
2.6.2 Функция и интерфейс 23
2.6.3 Как это работает 23
2.7 LM35 Датчик температуры 24
2.7.1 Изучение характеристик и принципов работы датчика LM35 24
2.7.2 Atmega8 и обеспечения точных измерений температуры. .. 24
2.8 Конструкция модуля питания 25
2.9 Описание диаграммы моделирования Proteus 25
Глава 3 Программный дизайн 26
3.1 Системная схема потока 26
3.2 Метод преобразования температуры и оптимизации точности 27
3.3 Основная программа 28
3.4 Функции реализации программного обеспечения 28
Глава 4 Системный тест и анализ результатов 28
4.1 Симуляционное тестирование 28
4.2 Эффект взаимодействия человека с компьютером 29
Глава 5 Сводка и перспективы 30
Заключение 33
Список использованной литературы 35
Благодаря непрерывной разработке технологии встроенной системы, системы обнаружения температуры на основе микроконтроллеров широко используются во многих областях, таких как промышленная автоматизация, интеллектуальные дома, мониторинг окружающей среды и медицинское оборудование. В качестве одного из важных параметров окружающей среды, влияющих на промышленные процессы и человеческую жизнь, его точный сбор и отображение имеет большое значение для обеспечения безопасной работы системы и оптимизации стратегий управления.
Традиционные устройства обнаружения температуры в основном имеют сложную структуру, большие размеры и высокие затраты, которые трудно удовлетворить современные потребности в миниатюризации, интеллекту и низкое энергопотребление. Ввиду этого фона в этой статье разрабатывает и реализует простую, практическую и высокую точную систему цифрового обнаружения температуры, основанную на микроконтроллере ATMEGA8. Система сосредоточена на датчике температуры LM35, который может преобразовать температуру окружающей среды в аналоговый сигнал напряжения линейного до градусов Цельсия. Он преобразуется через модуль ADC, а затем передается микроконтроллеру для обработки. ЖК -модуль LCD1602 используется для отображения значения температуры в режиме реального времени, что является интуитивно понятным и удобным.
Эта конструкция не только имеет преимущества компактной структуры, низкой стоимости и простых в использовании, но также полностью использует внутренние ресурсы ATMEGA8 в программировании, таких как модуль ADC и внутреннее эталонное напряжение точности 2,56 В, для повышения точности обнаружения и скорости отклика системы. В этой статье подробно рассказывается об общей проектировании системы, реализации аппаратной схемы, контроле программного процесса, моделировании протеуса и проверке тестов и т Д., С целью обеспечения практической справочной и технической поддержки для разработки аналогичных систем получения температуры и отображения
В этой работе были описаны принципы работы аналого-цифрового преобразования (АЦП) и его реализация на микроконтроллере Atmega8. Был проведен подробный анализ настройки ключевых регистров ADMUX и ADCSRA для обеспечения точного преобразования аналоговых сигналов с датчика LM35 в цифровые значения. Эксперименты показали, что правильная конфигурация АЦП позволяет получать стабильные и точные результаты измерений температуры.
В данной работе были рассмотрены технические характеристики и принципы работы датчика температуры LM35. Исследование показало, что LM35 обеспечивает высокую точность и линейность в диапазоне температур от -55°C до +150°C, что делает его идеальным для применения в различных промышленных и лабораторных условиях. Были проведены испытания по интеграции датчика с микроконтроллером Atmega8, подтвердившие его надежность и простоту использования.
В ходе работы были изучены принципы работы ЖК-дисплеев и методы их подключения к микроконтроллерам. Были рассмотрены особенности инициализации и отправки данных на дисплей, что позволило обеспечить правильное отображение показаний температуры. На основе полученных знаний была разработана и протестирована программа для микроконтроллера Atmega8, которая успешно считывает данные с датчика LM35 и отображает их на ЖК-дисплее.
В заключении, был создан прототип цифрового термометра, включающий микроконтроллер Atmega8, датчик LM35 и ЖК-дисплей. Программа была написана на языке C и отлажена с использованием среды моделирования Proteus. Тестирование прототипа показало, что система обеспечивает быстрые и точные измерения температуры, сравнимые со стандартными эталонными термометрами. Время отклика системы было минимальным, что делает её пригодной для реального времени мониторинга температуры.
Таким образом, результаты данной работы демонстрируют успешное применение микроконтроллера Atmega8 и датчика температуры LM35 для создания цифрового термометра. В будущем возможны улучшения, направленные на повышение энергоэффективности системы, добавление функций беспроводной передачи данных и расширение дисплея для отображения дополнительных параметров.
