温度传感器实验.doc

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1、2009“毕昇杯”全国大学生电子设计大赛参赛作品作品名称：无线传能系统的设计与实现 参赛选手： 专 业： 应用电子技术 指导老师： 摘 要 利用电磁感应原理，通过电磁感应，电能以无线的方式传送至负载设备。实现的是高效率的无线能量传输。发射部分够成的是串联谐振回路，接收部分构成的是并联谐振回路。当发射和接收回路的谐振频率越接近，线圈的传输能量效率越高、传送距离越大。目前我们做的最好效果是在6厘米的范围，给达盛51单片机模块和温度传感器以及LCD1602提供电源。关键词：无线、耦合线圈、电磁感应、能量、达盛51平台 AbstractBy using the principle of electro

2、magnetic induction electromagnetic induction, electricity, wireless transmission to load the way.The realization of the wireless transmission of power is efficient. As part of the launch is enough, receiving part series circuitThe parallel resonant circuit as is. When sending and receiving circuit,

3、the resonance frequency of the transmission of coil approximates to the higher energy efficiency and transmission distance. Currently we do the best result is in 6 cm long range, to reach shing 51-series microcomputer module and temperature sensor and LCD1602 provide power supply.Keywords: wireless,

4、 coupling coil, electromagnetic induction, energy, cheng 51 platform1、 方案论证与比较1.1 振荡电路 方案一：采用NE555与RC构成的振荡器，频率在一定的范围内可调，电路简单而且省电，但是稳定性不高。 方案二：采用有源晶振产生高频振荡信号，频率高、稳定性好而且不需要外围电路。综上所述：因为系统要求的频率比较高，而且稳定性要好。因此选择方案二比较合适。1.2 功率放大电路 方案一：采用一般的放大电路进行放大，功耗小，但是不能放大高频信号。 方案二：采用大功率开关三极管作为功放元件，但是管耗较大，需要大面积的散热片。综上所述

5、：由于系统的频率高，只能使用大功率三极管放大高频信号。因此选择方案二满足要求。1.3 接收电路 方案一：对电容进行快速和慢速充电。 方案二：在一定的距离内带动负载。综上所述：方案二的效果比较明显，容易观察，而且更具有研究价值。因此选择方案二比较好2、系统实现 2.1 硬件设计 2.1.1 系统框图电源供电模块振荡电路功放电路发射线圈接收线圈达盛51单片机平台LCD1602 图1 系统框图2.2 单元电路设计2.2.1 振荡电路用的有源晶振产生高频方波信号，经过74LS04实现电流放大，然后将方波转换为正弦波，生成频率为、幅度稳定的正弦波。， 图2 振荡电路2.2.2功放电路该电路为丙类功放，其

6、中3DD15是大功率三极管，1K电阻也是大功率碳膜电阻。整体部分可以将的输入信号进行放大。图3 功放电路2.2.3、能量传输模块的设计在初级线圈部分串联一个电容（计算如下），形成串联谐振电路，次级线圈部分并联一个电容（计算如下），形成并联谐振电路。串联谐振电路中的阻抗最小且呈纯阻抗，电路中的电流最大，线圈周围的磁感应量大；通过耦合线圈的磁感应量也大，相应的感应电流也大，能量从初级传送到了次级，为后续电路提供能量，实现了无线传能的目的。图4 传输-接收线圈用电感表测出20匝线圈的电感为60uH，根据公式得，(其中)2.2.4 控制电路 控制部分采用达盛51单片机开发平台，平台结构如图所示：图5

7、达盛平台PCB图图6 达盛平台PCB 3D图图7 达盛平台原理图2.2.5 显示电路显示电路采用的是LCD1602，在液晶上显示温度传感采集到的当前实时温度。LCD1602液晶显示模块可以喝单片机AT89C51直接接口，如图所示：图8 达盛平台原理图3、创新点与展望 3.1 创新点 本设计根据电磁感应原理实现短距离无线充电技术。曾经麻省理工学院物理教授Marin Soljacic利用该项技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡。目前，这项技术已经成为短期内最具有研究价值和值得期待的技术。 本设计电源一端的线圈共振器作为发射部分，通电后以稳定的频率振动，产生的电磁场把能量传输到相同频率的接收共振器上。能

8、在6cm的距离内给达盛51单片机平台、温度传感器以及LCD1602提供稳定电源。3.2 展望点在不久的将来，当我们解决了效率问题，使无线传输的效率能与有线的传输效率相比拟的时侯，无线就可以取代有线，对电子设备进行充电了。只要在能量网络的覆盖范围内，电器就可以正常运转，那时候，手机、笔记本、数码相机、MP3等移动电子设备可能再也不需要像现在这样充电了。如果能够实现能量高效率安全无线传输，那么这将是一项重大的突破。 参考文献1、模拟电子技术基础第四版 清华大学电子学教研组 华成英，童诗白 主编2、单片机微型计算机与接口技术第2版 李群芳，张士军，黄建 编著3、高频电子线路第3版 高等教育出版社 胡

9、宴如 编著4、高频电子线路学习指导 高等教育出版社 胡宴如，耿苏燕 编著附录一：原理图图9 发射部分原理图图10 接收部分原理图附录二：程序清单#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P33;/ds18b20与单片机连接口sbit RS=P35;sbit RW=P34;sbit EN=P32;unsigned char code str1= bi sheng bei ;unsigned char code str2= T: ; /显示实时温度uchar data disdata5;uint tval

10、ue;/温度值uchar tflag;/温度正负标志/*lcd1602程序*/void delay1ms(unsigned int ms) /延时1毫秒（不够精确的）unsigned int i,j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j0;i-) DQ = 0; /给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; /给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(10); return(dat);void ds1820wr(uchar wdata)/*写数据*/unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = w

11、data&0x01; delay_18B20(10); DQ = 1; wdata=1; read_temp()/*读取温度值并转换*/uchar a,b;ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);/*跳过读序列号*/ds1820wr(0x44);/*启动温度转换*/ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);/*跳过读序列号*/ ds1820wr(0xbe);/*读取温度*/ a=ds1820rd();b=ds1820rd();tvalue=b;tvalue=8;tvalue=tvalue|a; if(tvalue0x0fff) tflag=0; else tval

12、ue=tvalue+1;tflag=1; tvalue=tvalue*(0.625);/温度值扩大10倍，精确到1位小数return(tvalue);/*/ void ds1820disp()/温度值显示 uchar flagdat; disdata0=tvalue/1000+0x30;/百位数 disdata1=tvalue%1000/100+0x30;/十位数 disdata2=tvalue%100/10+0x30;/个位数 disdata3=tvalue%10+0x30;/小数位 if(tflag=0) flagdat=0x20;/正温度不显示符号 else flagdat=0x2d;/

13、负温度显示负号:- if(disdata0=0x30) disdata0=0x20;/如果百位为0，不显示 if(disdata1=0x30) disdata1=0x20;/如果百位为0，十位为0也不显示 wr_com(0xc4); wr_dat(flagdat);/显示符号位 wr_com(0xc5); wr_dat(disdata0);/显示百位 wr_com(0xc6); wr_dat(disdata1);/显示十位 wr_com(0xc7); wr_dat(disdata2);/显示个位 wr_com(0xc8); wr_dat(0x2e);/显示小数点 wr_com(0xc9); wr_dat(disdata3);/显示小数位 wr_com(0xca); wr_dat(0x43);/显示小数位 /wr_com(0xcb); /wr_dat(0xF8);/显示小数位 /*主程序*/void main() init_play();/初始化显示 while(1)read_temp();/读取温度 ds1820disp();/显示word文档 可自由复制编辑