【毕业设计】低功耗智能便携式温度测量仪的研究 ㊣ 精品文档 值得下载

传感器和信号处理这两部分组成的，具备检测以及显示两个功能。

对于简单的温度测量仪说，检测和显示这两部分是连在起的，例如水银温度计，但是在较为复杂的度测量仪中则分成的两个部分，中间用导线联接起来，例如热电阻或电偶是检测部分，而相应的指示和记录仪表是显示部分。

按照对物体测量的不同方式，温度测量仪可以分为接触式和非接触式两大型。

在测量温度的时候，测温仪检测部分如果直接与被测介质直接接触的则为接触式温度测量仪如果检测部分没有与被测介质直接接触，则称为非接触温度量仪。

社会的快速发展，使得温度测量的要求也越来越高，目前市场上出现了各式各样的便携式温度测量仪，能满足不同测温需要。

随着电子器件的不断发展便携式数字温度测量仪已逐渐得到应用，由于它配有各种样式的热电偶和热电探头，使用时比较方便灵活另外，便携式红外辐射温度计的发展也很迅速，装有微处理器的便携式红外辐射温度计具有存贮和计算的功能，能显示个被测表面的多处温度，或个点温度多次测量平均温度最高温度和最低温度等不同的参数。

此外，还有多种其它类型的温度测量仪，例如用晶体管测温元件和光导纤维测温西安工业大学北方信息工程学院毕业设计论文元件构成的仪表采用热象扫描方式的热象仪，可直接拍摄和显示被测物体温度场的热象图，可用于检查大型炉体发动机等的表面温度分布另外还有利用激光，测量物体温度分布的温度测量仪器等。

本论文的意义及主要内容本论文的意义在于温度测量在工农业生产现代科学研究及高新技术开发过程中是个极其普遍而重要的测量项目。

现代电子检测技术正朝着高集成度低功耗可编程以及数字化的方向发展，传统的指针式温度指示器已经跟不上社会的发展需求。

国内外在便携式温度测量仪这方面的研究及应用也相当多，便携式电子设备的重要指标之就是低功耗，低功耗是国际上节能和绿色环保的要求，是全球化的热潮。

经过对市面上现有智能便携式测温仪的了解，发现测温仪功耗基本都在以上，大部分只能做到工作年不换电池，如果工作年不换电池的仪器基本都是秒刷新次，或者需要通过系统自动关机才能实现长时工作，而且精度比较低，价格比较高。

本论文研究了种超低功耗智能便携式温度测量仪，该测温仪采用热电传感器，位高集成度超低功耗单片机，实现对温度信号的采集和处理。

通过选用低功耗元件和软件的优化，使得系统总体功耗变得非常低统控制在每秒刷新次，功耗小于，电池供电，工作电流小于，工作年不需更换电池而且测温范围宽，精度达到，且稳定度高。

本论文主要介绍了种应用铂热电阻传感器，位高集成度超低功耗单片机，实现对温度信号的采集和处理的超低功耗智能便携式温度测量仪。

第章介绍了温度测量仪发展现状及本课题主要内容。

第章介绍低功耗智能便携式温度测量仪的总体方案。

第章分析了低功耗智能便携式温度测量仪的硬件设计的各个模块。

第章分析了实验调试结果分析以及需要改进的地方。

第章给出了结论和展望。

低功耗智能便携式温度测量仪的总体方案低功耗智能便携式温度测量仪的总体方案低功耗智能便携式温度测量仪系统总体结构本论文以单片机为中心，以低功耗为目的对温度进行检测。

设计前先确定系统的类型，而在超低功耗方面的选择，单片机是公司年开始推向市场的超低功耗微处理器，另外他还集成了很多模块功能，从而使得用片芯片可以完成多片芯片才能完成的功能，大大缩小了产品的体积与成本。

如今，单片机已经用于各个领域，尤其是仪器仪表监测医疗器械以及汽车电子等领域。

低功耗智能便携式温度测量仪结构框图如图所示，该图为低功耗智能便携式温度测量仪系统结构框图。

图系统结构框图单片机显示电源晶振复位报警灯串口键盘输入上位机信号放大传感器西安工业大学北方信息工程学院毕业设计论文低功耗智能便携式温度测量仪的各模块单片机便携式智能设备体积小，重量轻，从电路的角度看，自然要求设备电路简单，功耗低，功能满足要求。

为了实现智能化，在设计电路方案时，般都会使用单片微型计算机，简称单片机。

单片机品种多，功能强，可靠性高，可以满足智能设备的多种需要。

现在单片机越来越广泛采用工艺，使功耗更是大幅度下降，应用较多的低功耗单片机有公司公司的系列公司的系列等，公司的系列。

其中有些单片机的功耗非常低，例如德州仪器公司生产的系列单片机。

系列单片机功耗超低，是种位的混合信号处理器，该单片机中断源较多，并且可以任意嵌套，使用起来灵活方便。

当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只需要的时间。

系列单片机采用的是的电源电压。

在的时钟条件下运行时，芯片的耗电电流在左右，时钟关断模式下最低功耗只有。

由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。

在系统中共有种活动模式和五种低功耗模式。

在等待方式下耗电为在节电方式下，最低可达，可见系列单片机功耗特别小，是低功耗微处理器的典型。

电源智能便携式电子设备般要求便于携带，所以要重量轻而且体积小，因此般不用交流供电。

由于它显示通常采用液晶显示器，电路般切断那些不处于使用状态的硬件设备的电力供应，系统功耗有效降低。

实验调试实验调试低功耗智能便携式温度测量仪的制作印刷电路板是整个控制系统信号线电源线的高密度集合体，印刷电路板设计的好坏对抗干扰能力影响很大，故印刷电路板设计决不单是器件，线路的简单布局安排，还必须符合抗干扰的设计原则。

在线条安排上，尽量使公共地线与电源线宽些，并使它们尽可能靠近需要供电的电路，减小电源线和地线的长度，这样可以减小电源线和地线的公共阻抗，布线中要防止回路中的重叠面积，以减小相互感应。

板布局本文的电路设计不是很复杂，采用手工布局。

手工布局的优点是显而易见的，设计者可以完全按照电路工作的实际要求，来进行元件的布局，所生成的元件布局可以符合实际应用要求，也利于后面的布线操作。

根据电路功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则按电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持致方向。

以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局，元器件应均匀，整齐，紧凑的排列在上。

尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

布局的过程中，应尽量将相关连的元器件就近放置，以减短走线的长度时钟电路晶振电容应紧贴相接的芯片，这样有利于抗干扰，提高电路工作的可靠性。

位于电路板边缘的元器件。

与电路板边缘般不小于电路板的最佳形状为矩形，通常选用导线宽度，当然，只要允许，还是尽可能用宽线。

的布线线是重要的抗干扰措施，本设计首先对电源线进行手工布线，紧接着对电路板的其他部分进行自动布线，最后再对整个电路的布线进行手工修改。

在整个布线过程中，应遵守以下原则输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行，最好加线间地线，以免发生反馈耦合。

印刷板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。

对于集成电路，尤其数字电路电源线和地线，电源线和地线应接成树状，尽量加粗，使它能通过三倍于印刷板上的允许电流。

如有可能，接地西安工业大学北方信息工程学院毕业设计论文以上。

导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。

对于集成电路，其间距最小可为。

印制导线拐弯处般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。

此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀或脱落现象。

必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。

这样有利于排除铜箔与基板粘合剂受热产生的挥发性气体。

数字地与模拟地分开。

若线路板上即有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量分开，低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时，可部分串联后再并联接地。

高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗。

低功耗智能便携式温度测量仪调试低功耗智能便携式温度测量仪根据原理图完成硬件的制作，并根据有关算法完成软件编程，并进行硬件和软件的调试，实现原设计要求。

低功耗智能便携式温度测量仪分析若系统各项功能都不能工作，查看电源是否有接触不良的情况。

若系统不亮，要检查接线是否正确或灯是否完好。

若系统的显示屏不亮，除了要检查显示平的完好外，还要调整显示屏的亮度。

无意间按下键盘，系统有反应，要检查是否有消抖的措施。

用电池电压不足的电源测试报警器是否能正常的工作。

若不能工作，要检查报警器的接线以及报警器的完好。

低功耗智能便携式温度测量仪改进方法在显示温度的时候可以加上时间的显示，能更好的实时的观测温度的变化。

可以将温度传感器与其他设备联系起来，当温度变化的时候，这些设备也做出相应的反应，做到控制些事物。

结论结论本论文研究了种基于单片机的低功耗智能便携式温度测量仪，经过相关资料的查询以及不懈的努力，完成了低功耗智能便携式测温仪的设计，该测温仪测温范围宽，精度高，稳定度好，高集成混合芯片，利用集成芯片使得线路本身超低功耗，节能环保，利用内核集成电路，使得仪表智能变得更为强大，可以轻易实现传感器全量程范围内测量，利用内部采样模块实现高精度测量，液晶显示能够对温度进行实时显示，方便读数。

在本论文中，作者完成了电路图的绘制及电路板的制作，但基于个人能力有限，具体的实物没有完成，这些方面还需在今后的学习中完成。

参考文献参考文献孙德银基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制辽宁东北大学，徐健基于的平衡式温度计的研制安徽合肥工业大学，默少丽，邓鹏基于的低功耗便携式测温仪设计电子工程师程国阳使用集成电路需注意的几个问题电子制作钱承山种多用途低功耗检测系统的设计及其应用的研究山东山东科技大学，刘常澎数字逻辑电路北京国防工业出版社，许丽佳单片机便携式系统的低功耗设计方法信息技术鲁荣清论便携式智能设备的低功耗设计电子科技大学学报周胜海黄文霞便携式智能仪器仪表的低功耗设计微计算机信息沈建华，杨艳琴系列位超低功耗单片机原理与实践北京北京航空航天大学出版社，金捷检测技术北京清华大学出版社，韩启纲智能仪表原理与使用维修北京中国计量出版社，致谢致谢在本次毕业设计中，本人从指导老师宋晓茹身上学到了很多东西。

宋老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。

无论在理论上还是在实践中，都给与本人很大的帮助，使本人得到不少的提高。

这对于本人以后的工作和学习都有种巨大的帮助，感谢塔细心而又耐心的辅导。

另外，在硬件开发过程中同组的几位同学的互相帮助，齐心协力也给了本人很大的支