智能温度检测仪软件设计资料
温度是表征物体冷却程度的物理量，也是最基本的环境参数。在农工业生产及日常生活中，对温度的测量及控制始终占据着及其重要的地位。目前，典型的温度测控系统由模拟式温度传感器、A/D转换电路和单片机造成。由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，因而使得硬件电路结构复杂，成本较高。而以DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体，直接输出数字量与单片机接口电路结构简单，广泛应用于距离远、节点分布多得场合，具有较强的推广应用价值。
一．系统原理及原理图
1.系统原理
该数字温度检测系统由三部分组成：温度检测、显示控制、温度显示。
（1）温度检测
该模块由DS18B20负责对测试点的温度进行测量，单片机89C52对DS18B20进行控制。由于DS18B20只有一根数据线，所以系统中的数据交换，控制都由这根线来完成，只需将DS18B20挂接到单片机的一个数据接口就可以直接使用。
（2）显示控制
由于DS18B20是通过单总线方式与单片机进行通讯的，所以对程序的编写要求较高。主要的程序流程是这样的：首先由单片机发出对DS18B20进行初始化的信号，在DS18B20初始化成功后，发送指令CC跳过读序列号的操作，接着发送指令44启动温度转换，此时在对DS18B20进行初始化，在发送指令CC跳过读序列号操作，最后发送指令BE读暂存存储器。
至此完成一个周期，当前温度值所对应的二进制编码已经被保存在DS18B20的ROM上，然后只需将ROM上的温度值读取出来，然后转换成相应的十进制，就可以拿来做最后面的运算和显示了。
（3）温度显示
这部分模块由思维八段共阳极的数码管组成，段选部分直接与单片机相连。
2.全数字温度采集系统总体电路结构框图
图1.1 全数字温度采集系统总体电路结构框图
二、单片机的选择
1 STC89C52的选择
在众多的“MCS-51系列单片机”生产的公司中，ATMEL公司生产的STC89C52是一种带8K字节闪烁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，俗称单片机。该器件采用ATMEL最
密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集合输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合的单个芯片中，ATMEL的STC89C52更是一种高效微控制器。
2 复位和晶振电路的选择
单片机运行的可靠性是单片机系统中的一个重要问题。单片机运行时，若电源电压降低或受到外界的电磁干扰，就会引起程序时空，出现“死机”或其它不正常现象，导致整个系统瘫
痪，为此增加复位电路，可以上电自动复位和手动复位，以保证系统的正常运行。另外单片机
工作需要晶振提供内部的时钟，选用12MHz的石英晶振。
3 单片机STC89C52的介绍
STC89C52是红晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8052单片机，12时钟、机器周期和6时钟、机器周期可任意选择，最新内部集成MAX810专用复位电路。
a．主要性能
（1）增强型6时钟、机器周期，13时钟、机器周期8052CPU。
（2）工作电压：5.5V~3.4V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机)。
（3）工作频率范围：0~40MHz,相当于普通8052的0~80MHz。实际工作频率可达
48MHz 。
（4）用户应用程序空间4K/8K/16K/20K/32K/64K字节。
（5）片上集成1280字节、512字节ROM。
通用I/O（32/36个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉P0口是开漏输
出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需要上拉电阻。
ISP（在系统可编程）/IAP(在应用可编程)，无需专用贴编程器、仿真器可通过
串口（P3.0/P3.1）直接下载程序，8K程序3秒即可完成一片。
（8）EEPROM功能。
（9）看门狗。
（10）内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体20M以下时，可省外部复位电路。
（11）共3个16位定时器/计算器，其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用。
外部中断4路，下降沿中断或低电平触发中断，POWERDOWN模式可由外部中
断低电平出发中断触发方式唤醒。
（13）通用异步串口(UART)，还可用定时器软件实现多个UART。
（14）工作温度范围：0~75/-4℃0~85℃。
b 管脚分布图及管脚功能
STC89C52引脚分布图如下：
图1.2 STC89C52引脚图
4 单片机晶振及复位电路
表3.2 特殊功能寄存器初始状态值
晶振及复位电路图如1.3所示
图1.3 单片机晶振及复位电路图三、DS18B20温度传感器
1、DS18B20的性能特点
2 DS18B20的内部结构
2、DS18B20有4个主要的数据部件：
表3.8 ROM指令表
3、DS18B20与单片机的典型接口设计
湖南工学院 课程设计说明书 课题题目：温度测量仪 专业名称：xxxxxxxxx 学生班级：xxxxxxxxx 学生姓名：xxxxxxxxx 学生学号：xxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxx 报告时间：xxxxxxxxx 小组人员：xxxxxxxxx
课程设计任务书 一设计目的 1、通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能，学会 在实际电路中应用； 2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。 二设计要求和技术指标 1、技术指标： 要求设计一个温度测量器件，其主要技术指标如下： （1）测温范围：室温～50℃； （2）被测温度达到50℃时，指示灯亮（或蜂鸣器工作）； 2、设计要求 （1）设计一个能满足要求的温度测量及报警电路； （2）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图（选做）； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）在万能板、PCB板上或面包板上安装好电路并调试； （5）拟定测试方案和设计步骤； （6）撰写设计报告、调试总结及使用说明书。 3、设计扩展要求 （1）能显示输出温度；
目录 第1章绪论 (1) 1.1电子技术的发展趋势 (1) 1.2 本人的主要工作 (2) 第2章温度测量仪的电路设计 (3) 2.1 温度测量仪总体框图 (3) 2.2 AD590集成温度传感器 (3) 2.3 K—℃变换器 (4) 2.4 放大器 (5) 2.5 比较器 (5) 2.6 报警设备 (6) 2.7 电路原理图 (7) 第3章仿真与制作 (8) 3.1 电路的仿真 (8) 3.2 仿真结果及其分析 (12) 3.3 温度测量仪的调试 (12) 第4章总结报告 (13) 附录A元件清单 (14) 附录B实物图 (15) 参考文献 (16)
毕业设计（论文）题目：智能温度巡测仪
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
智能仪器原理及应用题目一：智能温度检测仪 学生姓名 专业 学号 同组同学 指导教师 学院 二〇一六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩：
一、设计要求 1.1、题目任务要求 选用温度传感器PT100，恒流源电路、放大电路、A/D转换电路和数码管，采用MCS-51 系列单片机实现温度信号的采集、处理和显示。 1.2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驱动电路设计； 2、放大和比较电路设计，实现-10°C~+100°C转换为0~+5V电压输 出； 3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序和标度变换程序。 二、设计题目介绍及分析 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现-10°C~+100°C温度范围内的温度检测。
智能巡检仪 使用说明书 江苏中科仪表有限公司智能巡检仪
目 一、智能巡检仪表性能特点 (2) 二、技术指标 (2) 三、仪表参数设置 (5) 四、仪表接线方法 (13)
概述 本系列智能数字巡检仪表采用专用的集成仪表芯片，测量输入及变送输出采用数字校正及自校准技术，测量精确稳定，消除了温漂和时漂引起的测量误差。本系列仪表采用了表面贴装工艺，并设计了多重保护和隔离设计，并通过EMC电磁兼容性测试，抗干扰能力强、可靠性高，具有很高的性价比。 本系列智能数字巡检仪表具有多类型输入可编程功能，一台仪表可以配接不同的输入信号（热电偶/热电阻/线性电压/线性电流/线性电阻/频率等）, 同时显示量程、报警控制等可由用户现场设置，可与各类传感器、变送器配合使用，实现对温度、压力、液位、容量、力等物理量的测量显示、调节、报警控制、数据采集和记录，其适用范围非常广泛。 智能数字显示仪表以双排四位LED显示测量值（PV）和通道值（CH），以双色发光管进行各个通道测量值报警显示，还具有零点和满度修正、冷端补偿、数字滤波、通讯接口、多种报警方式，可选配继电器报警输出，还可选配变送输出，或标准通讯接口（RS485或RS232C）输出等。
一、智能巡检仪性能特点 1、专用的集成仪表芯片，具备更为可靠的抗干扰性及稳定性。 2、万能信号输入，通过菜单设置即可配接常用热工信号。 3、可在线菜单修改显示量程、变送输出范围、报警值及报警方式。 4、软、硬件结合的抗干扰模式，有效抑制现场干扰信号。 5、数字化校准技术，无电位器等可调部件。 6、热电偶冷端温度及热电阻引线电阻自动补偿。 7、可分别设置每一通道的测量量程及上下限报警值。 8、具有快速巡检和定点监视功能，巡检时间可设。 9、通过来自输入、输出及电源端的电磁兼容（EMC）测试。 二、技术指标： 1、显示方式：双排四位LED显示测量值（PV）和通道号（CH）。 2、显示范围：-1999～9999。 3、测量准确度：±0.2%FS±1字或0.5%FS±1字；±0.1%FS±1字（需特殊订制）。 4、显示量程和分辨率：各通道可根据需要分别设置显示范围和小数点位数； 5、输入信号：
唐山学院 Protel DXP 课程设计 题目基于单片机的温度监测电路 系 (部) 信息工程系 班级 姓名 学号 指导教师 2013年12月 16日至 2013年 12月 27日共 2 周 2013年 12 月 30 日
《Protel DXP》课程设计任务书
课程设计成绩评定表
目录 1引言 (1) 2 设计任务 (2) 2.1设计容 (2) 2.2设计要求 (2) 3原理图设计 (3) 3.1电路的总体工作原理 (3) 3.2 单片机最小系统的设计 (4) 3.3 电源电路 (5) 3.4 温度传感电路设计 (5) 3.5 键盘电路的设计 (7) 3.6 显示电路的设计 (8) 3.7 温度控制电路的设计 (10) 4 系统的软件设计 (11) 4.1 系统的主程序设计 (11) 4.2 中断程序的设计 (11) 6 设计总结 (13) 致 (14) 参考文献 (15) 附录 (16)
1引言 在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测。温度检测系统应用十分广阔。 本设计运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用RS-232串行通讯标准，通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集。温度值既可以送回主控PC进行数据处理，由显示器显示。也可以由下位机单独工作，实时显示当前各点的温度值，对各点进行控制。 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20的系统。DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量，轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性好、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合。如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等。
前言 温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工农业生产中经常要检测温度。传统的方式是采用热电偶或热电阻,但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过AD 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,制作成本较高。近年来，美国DALLAS公司生产的DSI18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。 随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中.其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635等. 智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_）的结晶.目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路.有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU),并且可通过软件来实现测试功能,即智能化取决于软件的开发水平。 为了准确获取现场的温度和方便现场控制，本系统采用了软硬件结合的方式进行设计，利用LED数码管显示温度,利用DS18B20检测当前的温度值，通过和设定的参数进行比较，若实测温度高于设定温度，则通过555定时器产生频率可变的报警信号，若实测温度低于设定温度，则加热电路自动启动，到达设定温度后停止。在软件部分，主要是设计系统的控制流程和实现过程，以及各个芯片的底层驱动设计已达到所要求的功能。在近端与远端通信过程中，采用串行MAX232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。
《智能仪器》实验报告 实验项目温度测量 实验时间 同组同学 班级11111 学号1111111 姓名11111 2014年4月
实验二温度测量 一、实验目的 了解常用的集成温度传感器（AD590）基本原理、性能；掌握测温方法以及数据采集和线性标度变换程序的编程方法。 二、实验仪器 智能调节仪、PT100、AD590、温度源、温度传感器模块，传感器实验箱（一）；“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 块块模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 块块块示模块”。三、实验原理 集成温度传感器AD590是把温敏器件、偏置电路、放大电路及线性化电路集成在同一芯片上的温度传感器。其特点是使用方便、外围电路简单、性能稳定可靠；不足的是测温范围较小、使用环境有一定的限制。AD590能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，在一定温度下，相当于一个恒流源，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量。温敏晶体管的集电极电流恒定时，晶体管的基极-发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。本实验仪采用电流输出型集成温度传感器AD590，在一定温度下，相当于一个恒流源。因此不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有很好的线性特性。AD590的灵敏度（标定系数）为1 A/K，只需要一种＋4V～＋30V电源（本实验仪用+5V），即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为传感器调理电路单元中R2=100Ω）即可实现电流到电压的转换，使用十分方便。电流输出型比电压输出型的测量精度更高。 在实验一的基础上进行电压测量、标定、线性变换，最后显示出对应温度。 图2-1 温度传感器模块原理图 四、实验内容与步骤 1．参考“附录实验PT100温度控制实验”，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入集成温度传感器AD590。 2．将±15V直流稳压电源接至实验箱(一)上，温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台
版本号：5700-130601 NHR-5700系列多回路数字显示控制仪使用说明书 一、概述 NHR-5700系列多回路数字显示控制仪采用了表面贴装工艺，全自动贴片机生产，具有很强的抗干扰能力。本仪表支持多种信号类型输入，可与各类传感器、变送器配套使用，实现对温度、压力、液位、速度、力等物理量的测量显示，可巡回检测8～16路测量信号，带8路或16路“统一报警输出”、“16路分别报警输出”、统一变送输出”、“8路分别变送输出”功能、485/232通讯等输出功能，适用于需要进行多测量点巡回检测的系统。 二、技术参数 输入 输入信号电流电压电阻电偶 输入阻抗≤250Ω≥500KΩ 输入电流最大限制30mA 输入电压最大限制＜6V 输出 输出信号电流电压继电器24V配电或馈电输出时允许负载≤500Ω≥250 KΩ （注：需要更高负载能力时须更换 模块） AC220V/2A DC24V/2A ≤30mA 综合参数 测量精度0.2%FS±1字 设定方式面板轻触式按键数字设定；参数设定值密码锁定；设定值断电永久保存。 显示方式-1999～9999测量值显示、设定值显示，发光二级管工作状态显示 使用环境环境温度：0～50℃；相对湿度：≤85%RH；避免强腐蚀气体。 工作电源AC 100～240V（开关电源）（50-60HZ）；DC 20～29V （开关电源）。 功耗≤4W 结构标准卡入式 通讯采用标准MODBUS通讯协议，RS-485通讯距离可达1公里；RS-232通讯距离可达：15米。 注：仪表带通讯功能时，通讯转换器最好选用有源转换器 三、仪表的面板及显示功能 1 外形尺寸开孔尺寸 160*80mm（横式）152*76mm 80*160mm（竖式）76*152mm 96*96mm（方式）92*92mm 2）显示窗 PV显示窗：显示测量值；在参数设定状态下，显示参数符号 SV显示窗：显示通道数；在参数设定状态下，显示设定参数值
课程设计说明书 基于MCS-51系列单片机的 数字温度监测装置设计 学生班级： 学生姓名： 起止日期： 指导教师：
目录 一、引言 4 1. 本次课程设计的重要意义4 2. 温度传感器的发展4 二、设计内容及性能指标 5 三、系统方案总体概述 5 四、系统主要器件选择 6 （一）单片机的选择 6 1.主要性能参数6 2.功能特性概述7 3.引脚功能说明8 4.端口引脚第二功能9（二）温度传感器的选择10 1.总述10 2.温度传感器的选择11 2.1 DS18B20简介11 2.2 DS18B20内部结构11 2.3 DS18B20测温原理15 五、系统整体设计 17（一）系统硬件电路设计17 1.硬件电路设计总体概述17 2.CPU机器基本外围电路设计18 2.1单片机电路18 2.2晶振控制电路18 2.3 继电器电路19 2.4 锁存器74LS373引脚功能及工作原理19 2.4.1 74LS373引脚功能20 2.4.2 74LS373工作原理20 2.4.3 Intel2764引脚功能23 3.前向通道设计23 3.1温度检测电路23 3.2电源输入部分电路24 4.后向通道设计及人机通道设计25 4.1 后向通道设计25 4.1.1 LED显示电路25 4.1.1.1 LED显示器的结构25 4.1.1.2 LED显示器的工作原理26 4.1.1.3 LED 显示设计方案27 4.2键盘27 4.3温度报警电路28 4.4复位电路28
5.抗干扰措施29 5.1干扰产生的后果29 5.2抗干扰设计的基本原则30 5.3硬件抗干扰设计31 5.4软件的抗干扰设计32（二）系统软件设计33 1.概述33 2.主程序模块33 3. 部分程序清单34 3.1 温度传感器的驱动程序34 3.2 LED共阳极显示子程序36 六、附录 36 七、致谢 37 参考文献
第2章基于单片机的智能温度巡检仪设计 对于工业过程小型测控设备或者专用的智能化仪表，自动化工作者一般是采用以单片微型计算机为核心，配以相应接口电路的模式来实现。单片机本身只是一个微控制器芯片，只有当它和外围电路有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成为一个单片机智能应用系统。 本章以工业生产过程中最基本的温度参数测量为例，说明一台智能温度巡检仪的设计思路、硬件配置、软件编程、系统结构及调试考核过程。 2.1 设计任务 2.1.1 主要功能 为了满足工业生产过程监控的要求，设计的智能温度巡检仪应当具有如下功能：能与常用温度传感器配合检测多路温度，本例是与温度传感器Pt100型铂热电阻配合，巡回检测8路温度；可选择定点显示方式，也可选择巡回显示方式；在全量程内，可设定超限报警值，当实测温度超过设定值时，发出报警信号且有常开接点输出；将检测的每路温度转变为与之线性对应的4～20mA电流输出；支持RS-485通信方式，方便组成局域监控网络，使实测温度、温度超限设定值等参数在网络中共享。 2.1.2 技术指标 ?测量范围：-200℃～850℃。 ?测量精度：优于0.5级。 ?温度巡检周期：1s。 ?巡回显示周期：以秒为单位，可选定。 ?工作环境温度：0℃～50℃。 ?相对湿度：小于85%。 ?供电电源：220V AC，±10%，50Hz。 ?结构形式：盘装式。 ?外形尺寸：160mm（长）×80mm（宽）×160mm（深）。 开孔尺寸：152mm×76mm。 2.2 总体设计 首先要确定实现主要功能与技术指标的硬件、软件的总体设计方案。必须遵守以下三个设计理念。 ①智能温度巡检仪是以单片机为核心的嵌入式系统，有些功能既可以通过软件编程实现，也可以通过硬件配置实现，应当遵守“能软不硬”的理念，即凡是能够用软件方案实现的功能就不用硬件方案实现，其目的是降低制造成本。软件方案只需在软件开发设计中一次性投入，一旦开发成功，在制造过程中将降低材料成本和安装成本，同时能够提高整机的可靠性。任何电子元器件都有老化失效的问题，整机的可靠性与采用元器件的数量成反比，减少使用的元器件数量，就相当于提高了整机的可靠性。 ②设计过程应当兼顾技术指标与经济指标，技术指标再高的仪表设备，如果制造成本高、售价高，将不会有市场前景。 ③在设计过程中，选用的元器件与材料的市场供应渠道必须畅通。电子元器件、电子材料的发展日新月异，必须选用目前市场敞开供应的元器件与材料，否则将给日后的制造与维护带来很多麻烦。如果设计中选用了一些早已淘汰的元器件，将无法实现样机的研发。即便样机开发成功，以后生产制造中的材料采购也十分困难。 1.硬件总体方案 主机电路采用以8位单片机为核心的方案，片内要有足够多的资源，尽量减少扩展外部功能芯片，减小体积，降低造价。单片机要有如下资源： 1.足够的片内程序存储器，容量不小于20KB 2.足够的片内数据存储器，容量不小于256B
开封大学 《智能仪器原理及应用》 课程设计 学生姓名：王明霞 学号：2011061745 学院：电子电气工程学院 专业：应用电子技术 班级：（11）应电班 题目：智能型温度测量仪 指导教师：董卫军 职称：教师 截止日期：2013.11.25~2013.12.1
2013 年11月27 日 智能型温度测量仪 一、设计目的 智能仪器是一种典型的微处理器应用系统，它是计算机技术、现代测量技术和大规模集成电路相结合的产物，无论是在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度，还是在性价比等方面，都是传统仪器不可比拟的。通过对本次的课程设计来使同学们掌握如何去选择元器件来适应不同的电路的设计，从而对更多的元件功能及性能有更多的了解。更重要的是培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力，为日后工作奠定良好的基础。 二、设计任务和设计要求 ⑴．功能要求 ①．配合温度传感器，实现温度的测量； ②．具有开机自检、自动调零功能； ③．具有克服随机误差的数字滤波功能； ④. 使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。 ⑵．主要技术指标 ①．测量温度范围：0～150℃ ②．测量误差：≤1% ⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。 三、总体方案论证与选择 方案一：AD590传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示 方案二:热电阻温度传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示方案三：DS18B20→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示这三种方案的不同之处主要是传感器的不同：方案一中的传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流。它的测温范围为-55℃～+150℃，
1. Summary YK-19 series intelligent Channels Measurement instrument is intelligent, high accuracy controller for temperature, pressure or level measurement. When use it to equipped with temperature, pressure or level sensor, we can consist temperature, pressure or level measurement control system for various type and range. provide RS232 or RS485 to communication with computer or PLC。The instrument has a real-time clock for user get date and time。 2.T echnical specifications Input signal: Resistance temperature Detector Pt100, Cu50, Cu100,3 wires conncet Measurement accuracy : 0.2％FS±1 digit Alarm Output: buzzer communication: isolation RS485, baud 1200～9600bps。 transmit: isolation 4-20mA for the first channel,<250Ω Display : double 4 digit LED display. Power suply: 220V AC. Power c onsumption: 2W Temperature: 0～50℃ Ambient humidity: <85％RH Front panel dimension : 160mm×80mm Installation dimension : 152mm×76mm 3. Operation Key-press Description Press the KEY to mute the Buzzer. at setting parameters state, press the key return to work state. At work state, press the key to switch cycle display and static display. While at cycle display state,the bottom LED are display –xx-, at static display 。 Press the SET key to enter setting status.，After chang the current parameter at setting parameters state, press ▲key making parameter increase one. and hold the ▲key, value will increase or decrease quickly and release for stop. At static display state, press ▲key will change to next channels value display. at setting parameters state, press▼key making parameter decrease one. and hold the ▼key, value wil decrease quickly and release for stop. At static display state, press the key will change to next channels value display.
基于PT100的多路温度巡检仪设计 【摘要】本文介绍了基于PT100型铂热电阻的多路温度巡检仪的软硬件设计。PT100信号通过电桥接入、放大，进而通过单片机控制多路模拟开关选择不同通道采样；软件处理中则采用复合滤波法处理数据，平滑采样数据；通过将PT100的分度表分段线性化与采样值对比，可得出实际检测温度。该温度巡检仪采用数码管显示，可同时显示8路温度、时钟，并且具有语音报警功能。 【关键词】PT100；动态显示；分段线性；复合滤波 1.引言 PT100在-50～600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等[1]，正是基于此，PT100在各个行业中受到广泛应用。本文设计了一款基于PT100的多路温度巡检仪，可同时测量8路PT100信号，通过数码管同时显示时钟、8路温度值；具有4个按键输入，用于出场调校、报警值设定，并且最终调校参数可保存在单片机自带的EEPROM中；另外，巡检仪还具有语音报警功能。 2.巡检仪硬件电路设计 硬件电路主要由信号前置变换、放大电路，按键电路，显示驱动电路，语音报警电路，时钟电路几部分组成。 2.1信号前置变换电路 巡检仪采用惠斯通电桥接入PT100信号，考虑现场接线时导线的长度不可忽略[2]，采用三线制接法，如图1所示。 图1中V1，F1，F2起保护作用，可防止现场强干扰或接线错误而导致元器件损坏。IN1A、IN1B之差与PT100阻值变化呈线性关系，通过将IN1A、IN1B 变化值采样再对应P100刻度表即可换算得到实测温度。图1中R2，R3，R4均采用低温漂的精密电阻。 REF1为给电桥供电的基准源，将PT100变化的阻值信号转换为电压信号。考虑到PT100电阻变化值小，所转换成的差值电压在毫伏级，因此电源波动对最终采样精度影响很大。基于此，采用LM4040-2.5V精密基准源给电桥供电。 2.2信号放大电路 由IN1A、IN1B两引脚所产生的压差信号非常微弱，直接采样影响精度，因此需要将其放大后再引进单片机采样脚。图2为信号放大电路。8路PT100信号通过多路模拟开关选择轮流采样，D4，D5为8通道模拟开关，CTRL0、CTRL1、
智能仪器原理及应用 题目一：智能温度检测仪 学生姓名 _____________________________ 专业 _________________________ 学号 _________________________ 同组同学 _____________________________ 指导教师 _____________________________ 学院 _________________________ 二O—六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩： 一、设计要求 仁仁题目任务要求 选用温度传感器PT100,恒流源电路、放大电路、A/D转换电路与数码管，采用MCS-51系列单片机实现温度信号得采集、处理与显示。 仁2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驰动电路设计； 2、放大与比较电路设计，实现T0° C>100° C转换为0~+5V电压输出; 3、ADC芯片得选取及与单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序与标度变换程序。
二、设计题目介绍及分析 温度就是自然界中与人类打交道最多得物理参数之一，无论就是在生产实验场所，还就是在居住休闲场所，温度得采集或控制都十分频繁与重要，而且，网络化远程釆集温度并报警就是现代科技发展得一个必然趋势。由于温度不管就是从物理量本身还就是在实际人们得生活中都有着密切得关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量与控制系统，它得性能好坏直接影响系统得性能。温度传感器从使用得角度大致可分为接触式与非接触式两大类，前者就是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者就是使温度传感器与待测物体离开一定得距离，检测从待测物体放射出得红外线，达到测温得目得。 由于PT100热电阻得温度与阻值变化关系，人们便利用它得这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它就是集温度湿度采集于一体得智能传感器。温度得采集范围可以在-200°C?+200°C,湿度采集范围就是0%?100%o pt100温度传感器就是一种将温度变量转换为可传送得标准化输出信号得仪表。主要用于工业过程温度参数得测量与控制。带传感器得变送器通常由两部分组成：传感器与信号转换器。传感器主要就是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理与转换单元组成（由于工业用热电阻与热电偶分度表就是标准化得，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现T0° C>100° C温度范围内得温度检测。 三、设计方案论证 智能温度检测仪得设计，包括硬件与软件得设计。具体包括：三线制PT100 及恒流源驱动电路设计、放大与比较电路设计，实现T0° C~+100° C转换为0~+5V电压输出、ADC芯片得选取及与单片机接口设计、多位数码管动态显示设计、编写驱动程序、编写 数据处理程序与标度变换程序。在本设计中，就是以电阻PT100作为温度传感器，釆用恒流测温得方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号得采集。 本设计系统主要包括温度信号采集单元、单片机数据处理单元、温度显示单元。系统得总结构框图如图3-1所示。 MCS-51单片机
智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专业：电气工程及其自动化 班级：10级电气1班 姓名：柴冬 学号：14894029 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，
这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LCD显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT 显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。
课程设计报告（2010 —2011 年度第2学期） 题目：基于DS18B20的多点温度测量系统 院系： 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 2011年5 月22 日
目录 1设计要求…………………………………………………………………………2设计的作用、目的………………………………………………………………3设计的具体实现…………………………………………………………………. 3.1系统概述……………………………………………………………………. 3.2单元电路设计与分析……………………………………………………… 3.3电路的安装与调试…………………………………………………………4心得体会及建议………………………………………………………………… 4.1心得体会…………………………………………………………………… 4.2建议…………………………………………………………………………5附录………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………
基于DS12B20的多点温度测量系统设计报告 1设计要求 运用DS12B20温度测量芯片实现一个多点温度测量系统，要求如下： （1）．测量点为两点。 （2）．测量的温度为-40~+40°C （3）．温度测量的精度为±0.5°C （4）．测量系统的响应时间要小于1S。 （5）．温度数据的传输方式采用串行数据传送的方式。 2 设计的作用、目的 通过本设计可以进一步了解熟悉单片机的控制原理以及外设与单片机的数据通信方法，尤其是串行通信方法以及单片机与外设间的接口问题。 本设计旨在提高学生的实际应用系统开发能力，增长学生动手实践经验，激起学生学以致用的兴趣。 3设计的具体实现 3.1系统概述 本系统分为温度采集模块、核心处理模块、控制模块和显示模块。温度采集模块由DS18B20温度测量芯片构成，它负责测量温度后将温度量转化为数字信号，传输到数据处理模块；核心处理模块由AT89S52单片机组成，它负责与温度采集模块进行数据通信、对数据进行操作处理已经对各种外设的响应与控制；控制模块由几个按键组成，实现对测量点的选择以及电路复位的操作；显示模块由一块四位的八段译码显示管和驱动芯片组成，它的作用是显示测量的温度值。 系统模块组成图：
智能装置课程设计指导书 一、设计题目智能温度巡检仪 二、设计目的 1. 深入了解PIC16F877单片机的工作原理，熟练掌握汇编语言程序设计方法，熟 练使用MPLAB-ICD仿真器及MPLAB-IDE仿真调试软件。 2.通过该课程设计使学生初步掌握以单片机为核心的智能装置设计的简单原则、 步骤和方法。 3.熟悉智能装置设计中有关的硬件设计调试，如人机界面等。 4.熟悉智能装置设计中相关软件的设计、编程和调试。 三、设计内容 1.以16F877单片机为核心，结合给出的其他原器件和实验系统原有的内容设计 智能温度巡检仪硬件电路。 2.利用实验板上的半导体温度传感器和两个可调电位器提供的信号作为温度信 号，温度传感器按其原理进行采集，电位器1-5v代表0-500℃。1v以下是出错 3.将采集的温度值循环显示在LED数码管上，每隔20S显示一路，利用放光二极 管做通道指示。 4.可选择一个独立按键进行通道切换，其余三个独立按键进行每个通道上下限报 警值设定。 5.利用EEPROM保存上下限报警值（选作） 四、设计要求 1.根据实验指导书的设计内容及和智能装智实验系统所给出的元件，设计智能温 度显示仪的硬件原理图。 2.按照设计好的硬件原理图在实验系统上用导线搭建硬件电路。 3.用万用表检查硬件电路连接是否正确，检查无误后上电并编制简单的测试程 序分步调试各部分功能。 4.在各部分功能实现后，编制完整的智能温度显示仪系统软件，并进行软硬件联 调，直到达到设计要求。 5.按照设计内容要求测试仪表误差并做分析，给出仪表精度，完成后由教师进行 验收检查。
五、实验设备 1.MPLAB-ICD模块与仿真头 2. 智能装置实验系统 3. 安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机 4. 数字万用表 5. 导线若干 六、实验项目 1. 设计智能温度显示仪硬件电路 ⑴采用16F877单片机，利用实验板上提供的TMP36温度传感器模拟温度采集。 ⑵利用实验板上的可调电位器模拟温度采集。电位器输出电压为1-5VDC，对应的温度 范围为0-100度，1v以下是出错。 ⑶采集的温度值循环显示在液晶显示器上，每隔20S显示一路。 ⑷可选择一个按键进行不同通道温度定点显示切换。 2.硬件电路连接与检查 ⑴将设计好的电路由指导老师检查完毕后，在实验板上用导线将实际的电路连接出 来。 ⑵接线完成后对照原理图用万用表逐根连线检查电路连接是否正确，特别是电源 VCC和VDD有无短路。 ⑶检查无误后连接仿真头后通电。 3.编制软件对硬件电路分步调试 ⑴首先对显示电路调试，编制简单的程序实现将固定单元的数在液晶显示。 ⑵编制A/D转换程序，实现对模拟电压进行转换，并将结果在液晶上显示出来。 ⑶编制简单的按键扫描程序，检查按键的硬件连接是否正确。 ⑷每部分编制结束并调试通过后，与前面的程序依次连接成大程序并调试出结果， 最终完成整个程序的编制与调试。 3.仪表软硬件联调实现要求的功能 ⑴将各部分程序进行组合，逐项实现设计要求的功能。 ⑵功能完成后用万用表对照液晶的显示数据上、下量程各取10个点检查显示误差并分析。 ⑶编制仪表的使用说明。 ⑷将误差分析结果、使用说明及运行中的实验板经指导教师验收合格后，完成课程
第33卷第3期2015年 7月 沈阳师范大学学报(自然科学版) J ournal o f Shen y an g Normal Universit y(Natural Science Edition) Vol.33No.3 Jul.2015 文章编号:16735862(2015)03040904 智能温度检测系统的研究 张玉梅1,周腾蛟2,曲延华1,秦宏1 (1.沈阳工程学院自动化学院,沈阳 110136;2.沈阳师范大学教务处,沈阳 110034) 摘要:提出一种基于射频技术的无线温度检测系统,以智能温度传感器和C y cloneⅡ系列 芯片实验平台为基础,通过对控制系统的软件调试和硬件检测等多种操作方式,设计出最优的智 能温度检测系统三这种智能温度检测系统具有可自动调节二多点采集二传输距离远二精准度高二使 用便捷等特点三目前,对此系统的研究具有非常重要的理论意义和实践价值三因此,智能温度检 测系统应用越来越广泛,特别适用于蔬菜大棚二居室二办公室等室内场所三 关键词:温度采集;温度检测系统;智能控制;温度传感器 中图分类号:TM13文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.16735862.2015.03.020 0 引言 温度是表现物体冷热程度最直接的物理量,它与人们的日常生活二生产关系密不可分三随着温度监测技术的飞速发展,它已被广泛应用于工业生产二科学研究等领域中,在各种领域中,温度亦是非常重要的运行参数,能直接关系到生产的正常进行和安全保障三所以,温度的多点检测及控制技术在工业生产和日常生活中占据极其重要的地位,准确的智能温度检测及控制技术的研究亦越发成为现代温度控制系统发展的主流方向三特别是近年来,无线温度检测及基础控制已渐渐与人们的日常工作二生产生活密不可分,基于这样的前提,设计一个良好的温度检测控制智能系统具有一定的必要性三本文设计了硬件与软件想结合,通过采集检测电路二控制系统的比例因子来进行基础控制的无线测温系统,拟采用现场可编程门阵列二单片机等核心芯片来进行温度信号的检测和控制[1]三此程序简单二所需资源少,系统响应快,性能指标能达到很好的效果[2]三 1系统的整体思路 要开发出好的智能温度控制系统,首先要对整个系统进行总体设计,在设计中基于几个原则: 1)整体方案设计二局部细节完善三将所想设计的温度检测控制系统分为多个功能模块来进行设计三总的电路系统划分成多个功能独立二结构简单二互相之间又有电气关系联系的功能模块三分别加以实现,最后进行电气连接形成整合温控系统三 2)广范围适用二超高性价功能目的设计三设计电路适合于工用及普遍民用生活领域,结构简单,操作性强,比较容易实现,在达到性能指标精度的前提下,追求电路系统的超高性价比三 3)稳定性二可靠性实现三在软硬件支持的前提下,具有掉电保护功能,检测仿真研究中尽可能多模拟多组参数,提高参数的有效性三采用知名公司先进的芯片作为处理器三提高整个系统的稳定性二可靠性三 4)易实现性三考虑到应用的场合领域,尽量完善整个温度检测系统,使其操作简单,界面简单易懂,即使是家用,对于老人与小孩亦不需要像操作人员那样具备多精深的领域技术知识[36]三 收稿日期:20150510三 基金项目:辽宁省教育厅科学研究一般项目(LJ2013287);沈阳工程学院科技项目(LGYB1405)三 作者简介:张玉梅(1977),女,辽宁葫芦岛人,沈阳工程学院讲师,硕士三