动物温度传感器单片机的应用论文
动物温度传感器单片机的应用论文 [摘要]为改变动物生理参数采集的现况，提高宠物的治愈率，减轻兽医的工作 强度，在现有水平基础上进一步探讨测温装置。该系统实现了对体温数据的采集、 处理、实时显示以及对体温超标时的报警处理。利用它可以对动物病患的体温变 化情况进行监测而无需与病患经常接触。[关键词]动物温度传感器单片机 一、设计指标 本系统采用了高精度传感器AD22100。要准确测量动物病患体温，首先应 全面了解动物的正常体温。据有关资料报道.美国科学家用口腔电子体温计对几 十种动物测试得到了一系列数据，可将这些数据存储于上位机之中。考虑到整个 监控系统的成本，A/D转换采用价廉的8位芯片.设计时量程范围确定为 36.00-41.10℃。将36.0℃时.输入到A/D芯片的电压处理.调整为0V.温度41.10℃时. 输入到A/D芯片的电压处理、调整为5V。温度每升高0.02℃，.电压升高 5V/255=0.0196V.保证系统分辨力为0.02c.0.02℃×255―5.10℃.温度上下限为 36.0℃-41.10℃。报警温度为36.5℃。
二、方案比较与选择 本课题的核心问题在于模拟量到数字量的转换以及数字量的显示，笔者对 两种比较理想的方案进行讨论。
1.硬件实现:在温度传感器AD22100将温度信号转换成电压信号后，通过 A/D转换器将电压模拟量转化成八位二进制精度的数字信号，再把该八位二进制 精度的数字通过译码转化成十进制数，并最终用数码管显示。
2.基于单片机的软件实现:在温度传感器AD22100将温度信号转换成电压 信号后，通过A/D转换器将电压模拟量转化成八位二进制精度的数字信号，改用 51单片机，通过编写程序，按照一定的算法来将八位二进制精度的数字转化成十 进制数，并通过数码管显示出来。
实践表明:A/D转化器转化出来的是八位二进制精度的数字，这个二进制数 的大小并不代表真实的温度，需要一种算法来实现而不是单纯的译码就可以实现 的。而单片机软件实现分辨率高，高可靠性且具有一定的智能功能。所以综合考虑，确立方案:用单片机程序将该八位二进制精度的数字转化 成十进制数字，再利用单片机驱动显示器显示，可以从显示器上精确的读出温度 的数值。
三、硬件设计 1.传感器、放大模块。测量温度的时候，我们选用具有信号调理的电压输 出温度传感器AD22100。其有以下特点:工作温度范围为―50~150度；
温度系数 22.5mV/℃；
输出电压正比于温度与V+的乘积；
线性优于满量程的±1%。；
反向 电压保护；
高电压、低阻抗输出。
温度传感器AD22100将温度信号通过温敏电阻R的变化转换成电压信号， 从运放输出端输出电压，对应的电压信号传输函数为: 当图中电源电压为+5V，―50~150度对应的输出电压为0.25~4.75V。温度 与输出电压呈线性关系，当温度变化有变化，则会对应有一个电压输出，通过温 度传感器AD22100将温度转化成电压。
2.A/D转换模块。运用A/D转换器ADC0809将模拟量的电压信号转化成八 位二进制精度的数字量ADC0809芯片介绍可参看有关文献。
3.单片机的显示数码转换模块 4.超温异常报警模块。利用AD22100传感器取得电压模拟量后，根据其传 输函数公式 可算得当温度TA达到36.5时，电压模拟量V0的值为2.196V。所以，在V0 后面加一个比较器，当V0大于恒压源设定值时，就会在比较器输出端输出一报 警信号，从而引发报警装置。
四、软件设计 1.显示程序的实现。在程序设计时一般将具体的显示部分单独分出来组成 一个显示子程序，这样编程方便、思路清晰，也便于检查。显示时，从主程序调 用显示子程序，根据显示数据通过查表程序读取显示代码，将显示代码从P0口传 给数码管，同时P2选中1个数码管，每个数码管亮1MS，显示完接着显示第二位 数据，当所有数码管第一轮全部显示完后返回主程序。2.程序设计。设计者可按个人习惯及擅长具体设计。
五、问题及展望 此类温度检测器只能有一种报警温度值，理论上只适用于平均温度接近的 一类动物的检测，存在局限性，可在此问题上进行深入的研究，制造出集成的有 各种温度设定值得模块，设计更加通用型的温度检测仪。