单片机温度测试报告

成绩：《单片机应用实践》报告

专业：通信工程

学号：

姓名：

指导老师：

福州大学阳光学院电子信息工程系

一．设计目的与意义

随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。无论是在工业方面，农业方面或者是平民大众的生活当中，我们都能看到温度计的身影。

传统的温度检测以热敏电阻和AD590为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差。测温准确度低，检测系统也有一定的误差。因此，利用新型温度传感器取代旧式的温度传感器是必然的趋势，新型的温度传感器的优势越来越得到体现，越来越普及。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。

本设计的温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，测温传感器使用

DS18B20，LCD以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。同时计时器的应用，使得温度计在使用时能够提示运行时间，设置报警时间等。

二．设计的主要功能

（1）功能1，采集一路温度信号，温度范围为0～100℃，温度传感器可采用DS18B20，采集的数据系统自动存储并显示，温度显示精确到小数一位，

温度超限自动报警。

（2）功能2，方波信号输出，输出波形的频率范围为1Hz～1kHz，频率可调，输出波形幅度范围固定5V。

（3）按键操作功能，按键切换功能1和功能2。

（4）采用多位数码管或LCD显示，显示当前温度值或当前方波频率。

三．硬件设计

1、设计系统框图如下图：

图1-1 系统框图

利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，同时当LCD液晶显示器接收到来自AT89S52单片机传送来的温度信息后，分别显示了当前的温度，温度上限，温度下限。

2、AT89S52的引脚如图4-1所示：

图1-2 AT89S52单片机引脚图

3、晶振电路

在晶振电路中，主要用到了XTAL1和XTAL2两个引脚。

（1）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

（2）XTAL2：来自反向振荡器的输出。

在晶振电路中，AT89S52具有两种晶振方式，一种是片内时钟振荡方式，但需要在引脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10-30pf。另一种是外部时钟方式，即将XTAL1接外部时钟，XTAL2脚悬空。本设计的晶振电路如图1-3所示。

图1-3 晶振电路

4、温度采集电路

温度控制电路主要运用到了DS18B20和AT89S52。如何使两者连接实现功能是温度控制电路的主要设计目的。

图1-4 DS18B20管脚图

在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法，一种是VCC接外部电源，GND接地，I/O与单片机的I/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时UDD、GND接地，I/O接单片机I/O。内部寄生电源I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。这里采用的是第一种连接方法,如图图1-5所示:

图1-5 温度采集电路

传感器数据采集电路主要指DS18B20温度传感器与单片机的接口电路。DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式考虑到实际应用中寄生电源供电方式适应能力差且易损坏，此处采用电源供电方式，I/O口接单片机的P1.3口。

5、液晶显示电路

液晶显示器是一种将液晶显示器件,连接器件,集成电路,PCB线路板,背光源,结构器件装配在一起的组件。

在显示电路中，VSS接地，VDD接5V正电源， VEE为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，为了获得最佳对比度，VEE接地。

图1-6 液晶显示电路图6、报警电路和按键电路

图1-7 报警电路

图1-8 按键电路

四．软件设计

1、流程图

图5-1 主程序流程2、主要程序

（1）、管脚定义

#define KeyPort P3 //定义按键端口

bit ReadTempFlag;//定义读时间标志

sbit SPK=P1^2; //定义喇叭端口

sbit led = P2^0; //管脚定义

sbit led0 = P1^0; //管脚定义

sbit KEY=P3^4; //定义按键输入端口

unsigned char count=0; //定义变量

void Init_Timer0(void);//定时器初始化

unsigned char KeyScan(void);//键盘扫描

（2）、串口通讯初始化

void UART_Init(void)

{

SCON = 0x50; // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收

TMOD |= 0x20; // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重装 TH1 = 0xFD; // TH1: 重装值 9600 波特率晶振11.0592MHz

TR1 = 1; // TR1: timer 1 打开

//EA = 1; //打开总中断

//ES = 1; //打开串口中断

TI=1;

}

（3）、初始化液晶

LCD_Init(); //初始化液晶

DelayMs(20); //延时有助于稳定

LCD_Clear(); //清屏

Init_Timer0();

UART_Init(); //UART：是一种通用串行数据总线，用于异步通信。Init：初始化

Lcd_User_Chr(); //写入自定义字符

LCD_Write_Char(7,0,'h'); //LCD第1行第7列显示h

LCD_Write_Char(8,0,'a');

LCD_Write_String(1,1,"welcome"); //LCD第2行第1列开始显示welcome

{ KEY=1; //按键输入端口电平置高（KEY=3^4）开始工作按钮

LCD_Init(); //初始化液晶

DelayMs(20); //延时有助于稳定

LCD_Clear(); //清屏

Init_Timer0(); //初始化定时器

UART_Init();

Lcd_User_Chr(); //写入自定义字符

LCD_Write_Char(7,0,'h');

LCD_Write_Char(8,0,'a');

LCD_Write_String(1,1,"welcome");

（4）、温度上限下限

switch(TempFlag)

{

case 0: //输出温度上限下限

sprintf(displaytemp,"H.%3d L.%3d ",tempH,tempL);

LCD_Write_String(0,1,displaytemp);//显示第二行

break;

case 1:LCD_Write_String(0,1,"over tempH "); DelayMs(0);SPK=!SPK;//超温发出大约500Hz的方波频率越大声音越尖break;//超温发出大约500Hz的方波频率越大声音越尖

case 2:LCD_Write_String(0,1,"under tempL ");DelayMs(0); SPK=!SPK;//超温发出大约500Hz的方波频率越大声音越尖

break; //低温发出大约500Hz的方波频率越大声音越尖

default:break;

}

if(ReadTempFlag==1)

{

ReadTempFlag=0;

temp=ReadTemperature();

temperature=temp*0.0625;

temp>>=4;

if(temp>tempH)

TempFlag=1; //高于高温标志

else if(temp

TempFlag=2; //低于低温标志

else

TempFlag=0; //正常显示标志

sprintf(displaytemp,"Temp %6.2f ",temperature);//打印温度值%6.2f 的格式含义是，数字整体长度包括小数点为6位，保留两位小数。

LCD_Write_String(0,0,displaytemp);//显示第一行

LCD_Write_Char(13,0,0x01);//写入温度右上角点

LCD_Write_Char(14,0,'C'); //写入字符C

}

}

}

（5）定时器初始化子程序

void Init_Timer0(void)

{

TMOD |= 0x01; //使用方式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响

//TH0=0x00; //给定初值

//TL0=0x00;

EA=1; //总中断打开

ET0=1; //定时器中断打开

TR0=1; //定时器开关打开

}

五．仿真结果

1、仿真原理图：

图1-9仿真原理图2、温度仿真结果

图1-10 测试温度仿真

3、方波仿真结果

图1-11 测试方波仿真

六．心得体会

在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。

本次设计的温度计主要由AT89S52和DS18B20来实现功能的。因此需要通过查阅资料来了解这些器件的基本结构，主要功能和注意事项等等。

在设计完成之后，设计合理的程序和通过仿真软件模拟仿真，又再一次检验了设计的成果。最后在实物焊接完成后，整个设计才圆满完成。温度计设计作为一种比较简单的单片机设计，只有突出其在简单，方便，使用，便捷方面，这个设计才有其意义。

整个设计从确定题目，到寻找相关资料，再到选择合适的器件，接着对电路图的绘制，程序的编写，仿真的进行，实物的焊接，最终调试。一步步走过来，一点点的进步，花了大量的时间和精力，而成果也是喜人的。

通过这次设计，不仅锻炼自己分析问题、处理问题的能力，还提高了自己的动手能力。但同时也发现了自己的不足，特别是在程序的编写方面，这在整个设计过程中给我造成了很大的困扰，其次是方波设计方面，我只设计出了频率为500HZ，幅度为5V的方波，但是要求是频率在1Hz～1kHz之间可变。这在设计过程中没有设计好，未能达到要求，自己程序方面还有待加强。

基于51单片机的温度控制系统

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*

毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统

摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备，和温度控制设备，如用于报警的温度自动报警系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点，可以精确的控 制技术标准，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出，智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词：单片机温度控制系统温度传感器

Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords：SCM Temperature control system Temperature sensors

温度测量实验报告

温度测量实验报告 上海交通大学材料科学与工程学院 实验目的 1.掌握炉温实时控制系统结构图及其电压控制原理； 2.通过数据采集板卡，对温度信号（输入为电压模拟量）采集和滤波； 3.通过数据采集板卡，输出模拟电压量到调节器； 4.通过观测温度曲线，实施手动调节输出电压，使得温度曲线与理想波形尽量接近； 5.用增量式PID控制算法控制炉温曲线。 实验原理 (一)炉温实时控制系统结构图 (二)输出控制电压与工作电压的关系 加热炉加热电压=板卡输出控制电压×220 10 (三)电压控制原理 (四)温度与电压的关系

温度=电压× 700℃ (五)PID控制算法公式 ?u k= Ae k? Be k ? 1+ Ce(k ? 2) 其中：A=K P(1+ T T I + T D T )；B=K P(1+2T D T )；C=K P T D T 。 u k=u k ? 1+ ?u(k) 手动控制炉温参数选择及理由 加热电压：4V 理由：本套实验装置加热速度很快，若加热电压过高（高于5V）则会导致升温过快从而有可能损坏实验装置，而若加热电压过低则会导致升温过慢，浪费时间。综合实际情况以及上述分析，本组成员决定将加热电压设置为4V。 PID炉温控制参数选择及理由 表1 PID炉温控制参数 选取理由 周期：由于温度滞后性较大，因此周期应当大一些。此处本组采用了推荐值0.2s。 K P:由实际经验可知，K P的最佳范围在0.5-1.5之间。此处本组取了中间值1。 T I：实际操作过程中，本组同学发现若T I较小，超调量就会很大。所以这里将T I取得大一些，设置为20s。T D：小组成员发现炉温滞后现象非常严重，因此T D不得不调大一些，取成0.9s。

东南大学电路实验实验报告

电路实验 实验报告 第二次实验 实验名称：弱电实验 院系：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号： 实验时间：年月日

实验一：PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理 一、仿真实验 1.电容伏安特性 实验电路： 图1-1 电容伏安特性实验电路 波形图：

图1-2 电容电压电流波形图 思考题： 请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。 解：()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R C sin 213.0== =∴，ππ40002==T w ； 而()mA wt dt du C C sin 206.0= dt du C I C C ≈?且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。 2.电感伏安特性 实验电路： 图1-3 电感伏安特性实验电路 波形图：

图1-4 电感电压电流波形图 思考题： 1.比较图1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言，电压相位 超前 （超前or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位 滞后 （超前or 滞后）电流相位。 2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。 解：()mV wt U L cos 8.2=， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=?? ? ?? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴，ππ 40002==T w ； 而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。 二、硬件实验 1.恒压源特性验证 表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压 2.电容的伏安特性测量

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（一）国内省际数字电路测试报告模板 中国AA 省际数字电路开通测试报告 用户名称：___________________________ 用户联系人：___________________________ 测试人员：___________________________ 测试日期：___________________________ 中国AA分公司

测试说明： 一、2M电路的开通测试，按照惯例一般采用30分钟测试： ●30分钟测试结果良好，可以认为被测电路正常； ●30分钟测试结果未达到测试标准，应重复测试一个60分钟； ●如仍有未达标准的情况，需查明原因后再进行测试。 二、2M以上电路的开通测试，按照惯例一般采用24小时测试： ●24小时测试结果良好，可以认为被测电路正常； ●如有未达标准的情况，需查明原因后再进行测试。 三、客户使用光纤接入时，要求完成光纤测试选项的测试内容。光纤测试选项中收光功率要求在设备性能指标之内。 四、环回传输时延可根据客户需要进行测试。 五、配合测试方提交省内延伸段的测试报告，主调局提交全程端到端测试报告。 六、测试参考指标如下：

数字用户电路开通测试报告 （配合测试方提供） 用户Z端地址

数字用户电路开通测试报告 （主测方提供）

中国AA 省际以太网数字电路开通测试报告 用户名称：___________________________ 用户联系人：___________________________ 测试人员：___________________________ 测试日期：___________________________

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日 摘要： (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求： (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

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技术报告-环境试验设备温度湿度校准装置

计量标准技术报告 计量标准名称环境试验设备温度湿度校准装置计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填写日期2013年6 月

目录 一、建立计量标准的目的…………………………………………………… ( 1 ) 二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………( 1 ) 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………( 2 ) 四、计量标准的主要技术指标…………………………………………( 3 ) 五、环境条件……………………………………………………………( 3 ) 六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………( 4 ) 七、计量标准的重复性试验…………………………………………………( 5 ) 八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………( 7 ) 九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………( 9 ) 十、检定或校准结果的验证…………………………………………………(14 ) 十一、结论……………………………………………………………………(15 ) 十二、附加说明…………………………………………………………………(15 )

一、建立计量标准的目的 建立环境试验设备温度湿度标准的目的：为了保证全市范围内量传的准确性，使其校准工作更加规范化，同时提高了客户对我们能力的认可程度。此标准开展的项目有环境试验设备。测量范围为温度：（-60～300）℃， 湿度：(5～95.0)%RH 。 二、计量标准的工作原理及其组成 1、计量标准工作原理： 通讯电缆 通讯 电缆 图 1 系统程序运行后，由用户来设置环境、用户、被测系统、检定点数、检定温度等检定参数。系统首先进行自检，确认系统各组成部分连接和工作是否正常。系统工作时，计算机在专用软件的控制下通过RS-232与低热电势多路数据采集装置通讯读取被测设备或环境的温度数据。检定结束后，对数据进行分析和处理、存储及生成报表。 2、计量标准的组成： 1 ） 计算机 2 ） 打印机 3 ） 低热电势多路数据采集装置 4 ) 系统专用软件 5 ) 传感器 打印机 计算机 多路低热电势 数据采集装置 温度、湿度设备或环境

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

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实验三十二温度传感器温度控制实验 一、实验目的 1.了解温度传感器电路的工作原理 2.了解温度控制的基本原理 3.掌握一线总线接口的使用 二、实验说明 这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。 1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压围，使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度围为 -55°C～+125°C，在-10～+85°C围,精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。 DS18B20部结构 DS18B20部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接 着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验 码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样 就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 232221202-12-22-32-4 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 S S S S S 262524这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的

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基于单片机水温控制系统 摘要：随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计以保质、节能、安全和方便为基准设计了一套电热壶水温控制系统，能实现在40℃~90℃X围内设定控制温度，且95℃时高温报警，十进制数码管显示温度，在PC机上显示温度曲线等功能，并具有较快响应与较小的超调。整个系统核心为SPCE061A，前向通道包括传感器及信号放大电路，按键输入电路；后向通道包括三部分：LED显示电路，上位机通信电路以及控制加热器的继电器驱动电路。利用SPCE061A的8路10位精度的A/D转换器，完成对水温的实时采样与模数转换，通过数字滤波消除系统干扰，并对温度值进行PID运算处理，以调节加热功率大小。同时在下位机上通过数码管显示当前温度，通过USB接口传送信息至上位机，可以直接在PC端观察温度的变化曲线，并根据需要进行相应的数据分析和处理，由此完成对水温的采样和控制。通过验证取得了较满意的结果。

关键词：码分多址、walsh扩频、pn扩频、电路设计、程序设计、仿真 目录 1 引言1 1.1水温控制系统概述1 1.2本设计任务和主要内容2 2 基于单片机水温控制系统设计过程2 2.1水温控制系统总体框图2 2.2总体方案论证3 2.3 各部分电路方案论证4 2.4键盘及数字显示结合5 2.5温度设定和传送电路6 3硬件电路设计与计算6 3.1 温度采样和转换电路6 3.2 温度控制电路8 3.3 单片机控制部分9 3.4键盘及数字显示部分9 参考文献9

水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,其中以PID控制法最为常见。单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心，采用软件编程，实现用PID算法来控制PWM波的产生，进而控制电炉的加热来实现温度控制。然而,单纯的PID算法无法适应不同的温度环境,在某个特定场合运行性能非常良好的温度控制器,到了新环境往往无法很好胜任,甚至使系统变得不稳定,需要重新改变PID 调节参数值以取得佳性能。 本文首先用PID算法来控制PWM波的产生，进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。

炉温均匀性测试作业指导书

有限公司 热处理炉均匀性测试作业指导书 编制： 审核： 批准： 实施时间：

1、目的： 生产中使用的热处理炉TUS(温度均匀性)和使用仪表及热电偶满足公司生产需要以及符合客户需求特制定本作业指导书。 2、范围： 本作业指导书适用于公司热处理炉产品所使用的热处理炉温度均匀性测试。 3、职责 4.1 公司热处理工程师根据客户要求负责热处理工艺编制和最终确认。4.2 技术部与生产部门按照产品热处理工艺选择需要的热处理设备，设备的仪表类型也必须经过国家法定检定机构校检并符合客户要求。 4.3由公司热处理工程师主持相关技术人员对热处理炉进行TUS测试。4、热处理温度均匀性 热处理炉内工作区温度达到稳定化后相对于设定点温度的变化，工作区内任两点的温度偏差不应超过热处理工艺对温均匀性的要求（一般情况下用于正火的热处理炉温度均匀性：±14℃，回火热处理炉温度均匀性±8℃）。 热处理炉等级与温度均匀性范围要求： 5、温度均匀性测试（TUS） 进行TUS时，如果客户没有特别指出热处理炉的装载状态，一般情况下在满载情况下进行测试，装载的产品必须是依据公司工艺文件进行热处理的产品。当下一次进行TUS时也必须是和前一次测试时的装载状态且产

品与上一次相同。 5.2 温度均匀性测试（TUS）步骤 5.2.1通常情况下，在进行TUS时热处理炉必须是室温状态下；如果热处理炉刚进行过生产有一定温度（例如：此时炉内温度是500℃），则下一次进行TUS测试也必须和此次情况相同（500℃）。 5.2.2 热电偶（传感器）的处理。 TUS测试进行之前，热电偶测量端必须用直径不超过13mm（0.5英寸）并且不超过待热处理产品的最薄处、与产品材料一致的长60mm，内部加工出与热电偶直径一样大小深40mm圆孔的圆棒，置于热电偶测量端进行保护。 5.2.3 测量点的选择与位置图 5.2.3.1测量点及热电偶的选择 本公司热处理炉温度均匀性测试，采用10点进行测量，9 TUS+1控温热电偶。如下图所附。

门电路逻辑功能及测试实验报告(有数据)

实验一门电路逻辑功能及测试 一、实验目的 1、熟悉门电路逻辑功能。 2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。 二、实验仪器及器件 1、示波器； 2、实验用元器件：74LS00 二输入端四与非门 2 片 74LS20 四输入端双与非门 1 片 74LS86 二输入端四异或门 1 片 74LS04 六反相器 1 片 三、实验内容及结果分析 实验前检查实验箱电源是否正常。然后选择实验用的集成电路，按自己设计的实验接线图接好连线，特别注意Vcc 及地线不能接错(Vcc=+5v，地线实验箱上备有)。实验中改动接线须先断开电源，接好后再 通电实验。 1、测试门电路逻辑功能 ⑴选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板 （注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接 S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输 出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～ D8 中的任意一个。 ⑵将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻 辑状态值及电压值填表。 表 1.1A 表1.1B 表1.1 将逻辑电平开关按表1.1A要求加入到IC的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.1B所示，转换为真值表如表1.1。 结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。 2、逻辑电路的逻辑关系 ⑴用 74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。

⑵ 写出两个电路的逻辑表达式。 图1.2的逻辑电路表达式 =Y A A B B B A 图1.3的逻辑电路表达式 =Y A B A A B B Z A B A B 将逻辑电平开关按表1.2A 和表1.3A 的要求分别加入到IC 的输入端，采用数字万用表直流电压档测得输入输出的电平值如表1.2B 和表1.3B 所示，转换为真值表如表1.2和表1.3。 结论：根据实际测试的到的真值表，该电路完成了所设计的逻辑功能。 3、利用与非门控制输出 用一片74LS00 按图1.4 接线。S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。 （1）高电平：

单片机温度测试报告

成绩：《单片机应用实践》报告 专业：通信工程 学号： 姓名： 指导老师： 福州大学阳光学院电子信息工程系

一．设计目的与意义 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。无论是在工业方面，农业方面或者是平民大众的生活当中，我们都能看到温度计的身影。 传统的温度检测以热敏电阻和AD590为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差。测温准确度低，检测系统也有一定的误差。因此，利用新型温度传感器取代旧式的温度传感器是必然的趋势，新型的温度传感器的优势越来越得到体现，越来越普及。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。 本设计的温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，测温传感器使用 DS18B20，LCD以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。同时计时器的应用，使得温度计在使用时能够提示运行时间，设置报警时间等。 二．设计的主要功能 （1）功能1，采集一路温度信号，温度范围为0～100℃，温度传感器可采用DS18B20，采集的数据系统自动存储并显示，温度显示精确到小数一位， 温度超限自动报警。 （2）功能2，方波信号输出，输出波形的频率范围为1Hz～1kHz，频率可调，输出波形幅度范围固定5V。 （3）按键操作功能，按键切换功能1和功能2。 （4）采用多位数码管或LCD显示，显示当前温度值或当前方波频率。 三．硬件设计 1、设计系统框图如下图： 图1-1 系统框图

炉温均匀性测试作业指导书

炉温均匀性测试作 业指导书

有限公司 热处理炉均匀性测试作业指导书 编制： 审核： 批准： 实施时间：

1、目的： 生产中使用的热处理炉TUS(温度均匀性)和使用仪表及热电偶满足公司生产需要以及符合客户需求特制定本作业指导书。 2、范围： 本作业指导书适用于公司热处理炉产品所使用的热处理炉温度均匀性测试。 3、职责 4.1 公司热处理工程师根据客户要求负责热处理工艺编制和最终确认。 4.2 技术部与生产部门按照产品热处理工艺选择需要的热处理设备，设备的仪表类型也必须经过国家法定检定机构校检并符合客户要求。 4.3由公司热处理工程师主持相关技术人员对热处理炉进行TUS测试。 4、热处理温度均匀性 热处理炉内工作区温度达到稳定化后相对于设定点温度的变化，工作区内任两点的温度偏差不应超过热处理工艺对温均匀性的要求（一般情况下用于正火的热处理炉温度均匀性：±14℃，回火热处理炉温度均匀性±8℃）。 热处理炉等级与温度均匀性范围要求： 5、温度均匀性测试（TUS）

进行TUS时，如果客户没有特别指出热处理炉的装载状态，一般情况下在满载情况下进行测试，装载的产品必须是依据公司工艺文件进行热处理的产品。当下一次进行TUS时也必须是和前一次测试时的装载状态且产品与上一次相同。 5.1 温度均匀性测试的设备： 5.2 温度均匀性测试（TUS）步骤 5.2.1一般情况下，在进行TUS时热处理炉必须是室温状态下；如果热处理炉刚进行过生产有一定温度（例如：此时炉内温度是500℃），则下一次进行TUS测试也必须和此次情况相同（500℃）。 5.2.2 热电偶（传感器）的处理。 TUS测试进行之前，热电偶测量端必须用直径不超过13mm（0.5英寸）而且不超过待热处理产品的最薄处、与产品材料一致的长60mm，内部加工出与热电偶直径一样大小深40mm圆孔的圆棒，置于热电偶测量端进行保护。 5.2.3 测量点的选择与位置图 5.2.3.1测量点及热电偶的选择 本公司热处理炉温度均匀性测试，采用10点进行测量，9 TUS+1控

基于单片机的温度控制系统设计

基于单片机的温度控制系统设计 摘要：这次综合设计，主要是设计一个温度控制系统，用STC89C52单片机控制，用智能温度传感器DS18B20对温度进行采集，用LCD1602液晶显示屏将采集到的温度显示出来。系统可以有效的将温度控制在设定的范围内。如果实际温度超出了控制范围，则系统会有自动的提示信号，并且相应的继电器会动作。我们的实际生活离不开对温度的控制，在很多情况下我们都要对我们所处的环境进行温度检测，然后通过一定的措施进行调节，从而达到我们自己想要的温度，使我们的生活环境更加适宜。 关键字：单片机；液晶显示屏；温度传感器；继电器；提示信号 Abstract:This integrated design is the design of a temperature control system. A smart temperature sensor DS18B20 is used to collect temperature and a LCD1602 Liquid Screen is used to display the collected temperature. The system controlled by STC89C52 can effectively control the temperature within the setting limits. If the actual temperature exceeds the setting range, the system will automatically give signal, and the corresponding Relay will take related actions. It is necessary for us to control the temperature because in many situations the temperature around us is not proper for us. So we need to detect it and take some actions to adjust it to the temperature we want to make the environment around us better. Key Words:DS18B20;LCD1602;STC89C52;Relay;Signal 引言

电路实验实验报告

电路实验实验报告 一、实验题目 二极管伏安特性曲线测量 二、实验摘要 1.设计电路使电压1-5v可调。 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路。 3.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=4V、f=5kHz的正弦波，用示波器观察该电路的输入输出波形。 4.测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好。 5.用excel画二极管的伏安特性曲线。 三、实验环境 数字万用表、二极管、面包板、导线、电阻、示波器、函数信号发生器等。 四、实验原理 1.晶体二极管的导电特性： 晶体二极管无论加上正向或反向电压，当电压小于一定数值时只能通过很小的电流，只有电压大于一定数值时，才有较大电流出现，相应

的电压可以称为导通电压。正向导通电压小，反向导通电压相差很大。当外加电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定律对二极管不成立。 2.正向电压： 对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过（多数载流子导电），随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。 3.反向电压： 对上述器件施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时，应串联接入限流电阻，以防因电流过大而损坏二极管。 4.将正弦交流电接入二极管，正向的电流可以导通，反向无法导通，则可在示波器上显示出半个正弦波。 五、实验电路

基于单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD显示模块可以选用RT1602C。 3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD显示模块、报警与指示模块。其相互联系

玻璃化温度测试数据及硬度测试报告

FFC用绝缘膜之热融胶玻璃化温度曲线测试报告一、Tg温度测试报告数据： 测试方法与过程： 室温下以ramp=20℃/min的速率升到高温（高于T efm约30度），恒温5min,以ramp= 20℃/min降至Tg以下50℃，恒温5min:再次以20℃/min的速率升温至T efg以上30 度，一般以T1/2，g作为玻璃化转变温度，并报告T1/2.g、T eig和T efg的结果；结果 保留整数。 请参考如下测试数据曲线：

注：Fig.2为在Fig.1基础之上再一次扫描，胶为半固化干胶，因此再次高温后，胶面已 有一定固化，故第二次数据要高于第一次数据；同常情况下以第一次数据为准； 专业词汇解释： T mg=T1/2.g 即测试显示结果的玻璃化实际转变温度，FFC用绝缘膜所使用树脂为非晶型饱和聚酯树脂，胶面软化点约为Tg+110℃； 高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示，随测定的方法和条件有一定的不同。高聚物的一种重要的工艺指标。在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出脆性，在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。 FFC用绝缘膜热融胶为非结晶型高弹态高分子材料，按其力学性质区分为玻璃态、高弹态和粘流态三种状态。而玻璃化温度即是指热融胶的高弹态的高分子材料随着温度的降低会发生由高弹态向玻璃态的转变，这个转变称为玻璃化转变。它的转变温度称为玻璃化温度Tg。如果高弹态材料温度升高，高分子将发生由高弹态向粘流态的转变，其转变温度称为粘流温度Tf。因此FFC用绝缘膜热融胶作为材料制作FFC成品线高温压合时，即是由高弹态由粘流态的转变使热融胶转化为粘流态进行压合，粘流态温度需要持续保持胶面软化状态才可制成FFC软性排线，由于压合时间段极短，因此保证贴合效果，FFC压合设定温度需要达到160度以上，确保热融胶的快速软化形成粘流态； FFC热融胶的Tg温度在0℃时，当FFC储藏环境高于0摄氏度时，小于110摄氏度时，FFC胶面呈高弹态即胶面存在一定的硬度弹性，FFC工作温度越接近于110摄氏度，弹性越高，越容易出现受外力作用造成变形；

基于单片机的智能温度控制系统

基于单片机的智能温度控制系统的设计 摘要 该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。温度采集由“一线总线”数字化温度传感器DS18B20提供，DS18B20在-55～25固有测温分辨率为0.5 ℃。水温实时控制采用双向可控硅BT134和光隔离器MOC3041控制电热丝和风扇进行升温、降温控制。系统具备较高的测量精度和控制精度，能完成升温和降温控制。 通过对基于单片机的相对温度控制器设计，加深对传感器技术及检测技术的了解，巩固对单片机知识的掌握，并系统的复习本专业所学过的知识。 关键词：AT89C51 DS18B20 BT134 MOC3041 水温控制 Abstract This system uses the microcontroller. an measure the relative humidity of the surrounding air automatically and accurately , and after measuring the data and changing through, send it in the processor, Then through the programming of the software, after changing the value of relative humidity of the environment at present into the decimal digit, and then in charge of the number to show; And, through software programming, in addition, corresponding control circuit (such some circuit as photoelectric coupling and relay ,etc. make up ), design the relative humidity of the present environment of regulation that can be automatic: When the indoor air humidity is too high. Through designing the controller of relative humidity based on one-chip computer , strengthen the knowledge of the technology of the sensor and detection technique, the ones that consolidated to knowledge of the one-chip computer were mastered, and the systematic knowledge that a speciality has been studied of review. Keyword: AT89C51 DS18B20 BT134 MOC3041 水温控制 目录

居里温度测定实验报告 南京大学

南京大学 近代物理实验报告 12.6 钙钛矿锰氧化合物居里温度的测量 学号: 111120230 姓名: 朱瑛莺 2014年5月9日

南京大学近代物理实验报告 摘要 钙钛矿锰氧化合物在温度处于或高于居里温度时，原子的热运动能大于自旋交换作用能，原子磁矩有序排列不复存在，呈现顺磁性。本实验通过测量样品磁化强度随 曲线，得到材料的居里温度。 温度的变化并绘制M T 关键词：居里温度钙钛矿锰氧化物磁化强度补偿线圈

南京大学近代物理实验报告 1 引言 1、磁性材料的自发磁化来自磁性电子间的交换作用。在磁性材料内部，交换作用总是力图使原子磁矩呈有序排列：平行取向或反平行取向。但是随着温度升高，原子热运动能量增大，逐步破坏磁性材料内部的原子磁矩的有序排列，当升高到一定温度时，热运动能和交换作用能量相等，原子磁矩的有序排列不复存在，强磁性消失，材料呈现顺磁性，此即居里温度。 不同材料的居里温度是不同的。材料居里温度的高低反映了材料内部磁性原子之间的直接交换作用、超交换作用、双交换作用。因此，深入研究和测定材料的居里温度有着重要意义。 居里温度的测量方法 （1）通过测定材料的饱和磁化强度和温度依赖性得到Ms —T 曲线，从而得打Ms 降为零时所对应的居里温度。这种方法适用于那些可以用来在变温条件下直接测量样品饱和磁化强度的装置，例如磁天平、振动样品磁强计以及SQUID 等。图1示出了纯Ni 的饱和磁化强度的度依赖性。由图可以确定Ni 的居里温度。 图1 Ni 的Ms —T 曲线 图2 镍锌铁氧体的μi —T 曲线 （2）通过测定材料在弱磁场下的初始磁导率μi 的温度依赖性，利用霍普金森效应，确定居里温度。霍普金森效应指的是一些软磁材料的初始磁导率在居里点附近，由于磁晶各向异性常数K1 随温度升高而趋于零的速度远快于饱和磁化强度随温度的变化，而初始磁导率μi∝Ms2/K1，因此在局里温度附近，μi 会显示一最大值，随后快速趋于零的现象。 图2示出了不同成分的镍锌铁氧体的初始磁导率随温度的变化，这些材料的霍普金森效应十分明显。由图也可以确定各样品的居里温度。 （3）通过测量其他磁学量（如磁致伸缩系数等）的温度依赖性求得居里温度。 （4）通过测定一些非磁学量如比热、电阻温度系数、热电势等随温度的变化，随后根据这些非磁学量在居里温度附近的反常转折点来确定居里温度。 2、钙钛矿锰氧化物 钙钛矿锰氧化物指的是成分为31MnO A R x x (R 是二价稀土金属离子，A 为一价碱土金属离子)的一大类具有ABO 3型钙钛矿结构的锰氧化物。理想的ABO 3型(A 为稀土或 碱土金属离子，B 为Mn 离子。钙钛矿具有空间群为立方结构，如以稀土离子A 作为立方晶格的顶点，则Mn 离子和离B 子分别处在体心和面心的位置，同时，Mn 离子又