基于STM32的实验室温度测量管理系统文献综述

 2022-07-18 10:07

综述

本系统是基于STM32微控制器所设计的温度测量系统,通过温度芯片传感器测量温度,微控制器驱动液晶模块显示当前测得的温度,然后由串口通信将温度信息传递到终端的控制信息。整个系统分为四个模块:主芯片模块、温度模块、液晶显示、串口通信模块。

一、主芯片模块

MCU选用STM32RBT6,有测量精度高、操作简单、价格低廉等优点。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列: STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品。同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处,如51单片机必须从最底层开始编程,而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者,在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程,此优势不但节约了时间,也为STM32的发展做出了强有力的铺垫,而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机,所以其前景是无可估量的。

二、温度模块

DALLAS半导体公司制作、推出了DS18B20,这是一- 款温度传感器,接口为“一线总线”。这不同于其他的测温元件,比如热敏电阻等,此温度传感器是数字化的,具有非常简单的微处理器接口、较宽的适用电压、较小的体积。“- 线总线”经济而简洁,用户可以利用此接口对传感器网络进行组建,将全新概念引入到构建测量系统的过程中。利用“一线总线”的数字方式可以直接传输现场温度,使系统的抗干扰性得到极大的提升,能将被测温度直接读取出来,在读数时,结合现实情况,通过编程方式将数字值设定为9-12位,工作的电压范围是3-5.5V,封装方式有多种,更方便、灵活的设计系统,在EEPROM中存储用户预先设定的报警温度、分辨率,即使出现掉电,依然保存相关内容。

三、液晶显示模块

薄膜晶体管液晶显示器,即TFT-LCD,液晶成功解决了发光的问题,可以分解发光显示器,主要是光源及其控制。液晶作为光源获得较大发展,在寿命、全彩色、发光效率方面取得了较大的进步,而且还处在不断提高的过程中。自发明LCD后,背光源进步明显,以往是单色、较厚、侧置荧光灯式的,而现在发展为彩色、较薄、平板荧光灯式的,发光源发展较为迅速,新成果不断出现,LCD由此获得了较多的新背光源,光源科技不断发展,LCD会使用更好、更新的光源。在控制光源时,移植了半导体大规模集成电路领域的相关工艺、技术,并且成功研制出薄膜晶体管(TFT) 的工艺,控制液晶光阀所对应的矩阵寻址,使液晶显示器更好的配合使用控制器、光阀,充分体现出了液晶显示的优势。

四、串口通信模块

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