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基于单片机温度测量装置的设计.

基于单片机温度测量装置的设计.
基于单片机温度测量装置的设计.

目录

1 引言 (4)

2 方案设计 (5)

3 单元电路设计 (6)

4 系统软件设计 (12)

5 课程设计总结 (14)

6 电路总原理图 (15)

7 电路仿真 (16)

8 参考文献 (17)

9 程序附录 (18)

1 引言

在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化是现代温度控制系统发展的主流方向。特别是近几年来,温度控制系统早已应用到人们生活的各个方面,但温度控制一直是一个未开发的领域,却又与人们息息相关的一个世纪问题。针对这种实际情况,设计一个温度测量系统具有广泛的应用前景与意义。

在本设计中选用AT89C52型单片机作为主控制器件,采用热电阻作为测温元件,通过数码显示管并行传送数据,实现温度显示。本设计的内容主要分为两部分,一是对系统硬件部分的设计,包括温度采集电路和显示电路;二是对系统软件部分的设计,应用C语言实现温度的采集与显示。最终完成了数字温度计的总体设计。其系统构成简单,信号采集效果好,数据处理速度快,便于实际检测使用。

2 方案设计

基于单片机的温度测量装置方框图:

图1

总体方案框图

2.1电路总体说明

2.1.1 温度的测量用PT-100的热电阻来测量温度。因为随着温度的变化阻值也发生变化。

2.1.2 运算放大电路是可以把信号放大。 2.1.3 A/D 转化是将模拟量转化为数字量。 2.1.4 选用AT89C51的单片机来控制温度的变化。 2.1.5 在选用数码管将温度显示的数码管上面。

3 单元电路设计

3.1温度测量电路

图一为热电阻的三线制测温电路,可以消除和减小引线电阻的影响。如图一,热电阻的三根导线接到测温电桥,其中两根引线的内阻分别串入测量电桥相邻两臂的电阻上。引线的长度变化不影响电桥的平衡,所以可以避免因连接导线电阻受环境影响而引起的测量误差。

我们采用pt-100的热敏电阻,阻值会随着温度的变化而变化,测温的精度在1度左右。

Pt-100的工作原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长。但他们之间的关系并不是简单的正比的关系,而更应该趋近于一条抛物线。

铂电阻的阻值随温度的变化而变化的计算公式:

-200

0≤t<850℃ Rt=R0(1+At+Bt2)(2)

Rt为t℃时的电阻值,R0为0℃时的阻值。公式中的A,B,系数为实验测定。这里给出标准的

DIN IEC751系数:A=3.9083E-3、 B=-5.775E-7、 C=-4.183E-12

根据韦达公式求得阻值大于等于100欧姆的Rt -〉t的换算公式:

0≤t<850℃ t=(sqrt((A*R0)^2-4*B*R0*(R0-Rt))-A*R0)/2/B/R0

PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT) 其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度
因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即

Rt=Rt0[1+α(t-t0)]

式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为

Rt=AeB/t

中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。

图2 热电阻测温电路

3.2 运算放大电路

因为通过PT-100热电阻测的温度的信号很小,所以我们采用具有一定抗共模抗干扰能力的减法差动放大器电路,所以我们才有LM244这个四运算放大器。减法差动放大电路只对U有放大作用。

从图中可以看到U1、U2两个同相运放电路构成输入级,在与差分放大器U3串联组成三运放差分防大电路。电路中有关电阻保持严格对称,具有以下几个优点: (1)U1和U2提高了差模信号与共模信号之比,即提高了信噪比;

(2)在保证有关电阻严格对称的条件下,各电阻阻值的误差对该电路的共模抑制比KCMRR没有影响;

(3)电路对共模信号几乎没有放大作用,共模电压增益接近零。因为电路中

R1=R2、 R3=R4、 R5=R6 ,放大倍数是:

Avd=U0/Ui1-Ui2=-[(Rp+2R1)/Rp]*(R5/R3)

通常,第一级增益要尽量高,第二级增益一般为1~2倍,这里第一级选择100倍,第二级为1倍。则取R3=R4=R5=R6=10KΩ,要求匹配性好,一般用金属膜精密电阻,阻值可在10KΩ~几百KΩ间选择。则 Avd=(RP+2R1)/RP 先定RP,通常在1KΩ~10KΩ内,这里取RP=1KΩ,则可由上式求得R1=99RP/2=49.5KΩ取标称值51KΩ。通常RS1和RS2不要超过RP/2,这里选RS1= RS2=510,用于保护运放输入级。 A1和A2应选用低温飘、高KCMRR的运放,性能一致性要好。

图3 运算放大电路

3.3 A/D转化

A/D转换的目标是将模拟量转换成数字量,在本次课程设计中,选用ADC0804。ADC0804是一款8位、单通道、低价格A/D转换器,主要特点是:模数转换时间大约100us;方便TTL或CMOS标准接口;可以满足差分电压输入;具有参考电压输入端;内含时钟发生器;单电源工作时(0~5)V输入电压范围是0~5V;不需要调零等等。

1.转换时序

ADC0804控制信号的时序图如图所示,由图可见,各控制信号时序关系为:当CS与WR同为低电平时,A/D转换被启动而在WR上升沿后100μs模数完成转换,转换结果存入数据锁存器,同时INTR自动变为低电平,表示本次转换已结束。如CS、RD同时来低电平,则数据锁存器三态门打开,数字信号送出,而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。

2.零点和满刻度调节

ADC0804的零点无需调整。其中Vmax是输入电压的最大值,Vmin是输入电压的最小值。当输入电压与VIN+值相当时,调整VREF/2端电压值是输出码为FEH 或FFH。

3.参考电压的调节

在使用A/D转换器时,为保证其转换精度,要求输入电压满量程使用,如输入电压动态范围较小,则可调节参考电压VREF,以保证小信号输入时ADC0804芯片8位的转换精度。

4.接地

模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接,否则干扰很严重,以致影响转换结果的正确性。A/D、D/A及取样-保持芯片上都提供了独立的模拟地(AGND)和数字地(DGND)的引脚。在线路设计中,必须将所有的器件的模拟地和数字地分别相连,然后将模拟地与数字地仅在一点上相连接。地线的正确连接方法。

转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成,因为只有确认完成后才能传送。

模拟转换电压范围:0~+5V,即0≤Vin≤+5V。

分辨率:8位,即分辨率为1/28=1/256,转换值介于0~255之间。放大倍数在ADC0804的精度之间。

由于设计误差要求为1℃,1℃对应的输入电压为(1/100)*5=0.05V,8位A/D转换芯片的分辨率为1/256*5V=19.53mV

转换精度-它是A/D转换器的最大量化误差和模拟精度的共同体现。8位转换器的最大量化误差为9.765mV(80mV0.5=9.765mV,)全量程的相对误差为

0.19%(9.765mV/5V100%)放大倍数满足A/D转换精度。

图4 A/D转换电路

3.4 单片机

单片机在启动运行时都需要复位,使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。MCS-52单片机有一个复位引脚RST,采用施密特触发输入。单片机的复位方式可由手动复位方式完成。

AT89C52单片机内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。引脚XTAL2和XTAL1分别是此放大器的输出端和输入端。作为反馈器件的片外晶体谐振器与该放大器一起构成一个自激振荡器。电容C2和C1和外接晶体谐振器一起构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中。虽然对外接电容的值没有非常严格的要求,但震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性会由电容的大小影响。所以,此电路系统的晶体振荡器的值为12MHz,电容的种类应尽量选择陶瓷电容,电容值大概30μF。在电路板焊接时,电容和晶体振荡器应尽可能安装得靠近单片机芯片,这样做是为了减少寄生电容,更好地保证震荡器可靠稳定地工作。

图5 单片机晶振电路

3.5数码显示电路

这是显示电路,我们使用的是LM020L这个LED显示管,这个显示管一共是16个引脚。第1脚:GND为电源地第2脚:VCC接5V电源正极第3脚:V0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(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,

低电平(0)时进行写操作。第6脚:E(或EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳变时执行指令。第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。第15~16脚:空脚或背灯电源。15脚背光正极,16脚背光负极。

当我们要读数据:输入RS=1,RW=1,E=高脉冲。输出:D0—D7为数据。通过单片机将数据发送我们通过数码显示管来显示我们此时的温度。

(1)主要性能:

与MCS-52单片机产品兼容、8K字节的在系统可编程Flash存储器、一千次的擦写周期、全静态操作:0Hz~24MHz、三级加密程序存储器、三十二个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器以及八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电

标识符。

(2)功能特性:

AT89C52是一种低功率消耗、性能较高CMOS8位微控制器,具备8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器高技术制作,可以与工业80C51产品指令和引脚全部兼容片上。Flash能够允许程序存储器在系统可编程执行,亦适合于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

图6 数码显示电路

4 系统软件设计

4.1 主程序设计

主程序既把以上各子程序串连成一个整体,使整个程序循环运行。主程序一直调用显示电路,若温度改变,则会进入以下的主程序部分执行相应的A/D转换操作并作出相应的处理。通过转换后,显示的值也会同时发生改变。之后再返回到程序始端,如此反复运行,就构成了程序的整体。

图图7 主程序流程图

4.2 A/D转换子程序设计

这次课程设计采用的是ADC0804,每一个时钟信号下降沿开始,输出一位数据,直到8位数据全部输完为止,输出的顺序是从最高位到最低位。A/D转换子程序的工作原理:开启A/D转换芯片,将A/D转换结果送进位C,然后左移A寄存器,直到8位数全部送到A寄存器,关闭A/D转换,最后将A/D转换结果存储到30H单元.

图8 A/D转化程序流程图

4.2 显示子程序的设计

将AD转换的结果送A寄存器,将100送B寄存器,然后A除以B,得到的商存到百位存储单元。再将B寄存器里的数送A寄存器,把10送B寄存器,再A除以B,得到的商存十位存储单元,余数存个位单元。

9 显示子程序流程图

5 课程设计总结

通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关单片机方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断提高。最终这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!

回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

6 电路总原理图

图10 总电路图

7 电路仿真

我们将设计号的程序通过Keli写入,编译,然后通过Proteus这个软件来进行仿真示意。我们能很清楚的从仿真来看我们的原理图和程序对不对。

图11 电路仿真图

8 参考文献

[1]张鑫. 单片机原理及应用(第2版)[M]. 电子工业出版社,2010年.

[2]张毅刚. 单片机原理与应用设计[M]. 电子工业出版社,2008年.

[3]胡汉才. 单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M]. 清华大学出版社,2010年.

[4]张义和. 例说51 单片机(C 语言版)[M]. 人民邮电出版社,2008年.

[5]张培仁等. 基于C语言编程MCS-51 单片机原理与应用[M]

9 程序附录

#include"at89X52.h"

sbit LCD_RS =P2^0;

sbit LCD_RW =P2^1;

sbit LCD_E =P2^2;

sbit ADC_CS =P2^3;

sbit ADC_WR =P3^6;

sbit ADC_RD =P3^7;

#define LCD_DATA P0

unsigned char LcdBuf1[10]="";

unsigned char code Bmp001[][8]=

{

{0x06,0x09,0x09,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00}, {0x06,0x09,0x10,0x10,0x10,0x09,0x06,0x00} };

void dellay(unsigned int h)

{

while(h--); //0.01MS

}

void WriteDataLcd(unsigned char wdata)

{

LCD_DATA=wdata;

LCD_RS=1;

LCD_RW=0;

LCD_E=0;

dellay(1000);

LCD_E=1;

}

void WriteCommandLcd(unsigned char wdata) {

LCD_DATA=wdata;

LCD_RS=0;

LCD_RW=0;

LCD_E=0;

dellay(1000);

LCD_E=1;

}

void lcd_init(void)

{

LCD_DATA=0;

WriteCommandLcd(0x38);

dellay(1000);

WriteCommandLcd(0x38);

dellay(1000);

WriteCommandLcd(0x01);

WriteCommandLcd(0x0c);

void display_xy(unsigned char x,unsigned char y)

{

if(y==1)

x+=0x40;

x+=0x80;

WriteCommandLcd(x);

}

void display_string(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) {

display_xy(x,y);

while(*s)

{

WriteDataLcd(*s);

s++;

}

}

void Write_CGRAM(unsigned char add,unsigned char *char_num)

{

unsigned i;

add=add<<3;

WriteCommandLcd(0x40|add+8);

for(i=0;i<8;i++)

{

WriteDataLcd(*char_num++);

}

}

void delayms()

{

int i;

for(i=110;i>0;i--);

}

void delay1s()

{

int i,j;

for(i=1000;i>0;i--);

for(j=110;j>0;j--);

}

void convert()

{

unsigned long value;

char i;

unsigned long res;

int temp,temp2;

int w;

P1=0xff;

ADC_RD=0;

for(i=0;i<10;i++);

value=P1;

res=(float)(2550000+110000*value/30)/(2550-11*value/30); temp=(float)(res*10000-10000000)/3851-545;

temp2 = temp;

if(temp >= 0)

{

for(i=6;temp>0;i--)

{

LcdBuf1[i]=temp%10+48;

temp/=10;

}

}

if(temp < 0 )

{

w= -temp;

for(i=6;w>0;i--)

{

LcdBuf1[i]=w%10+48;

w/=10;

}

}

if(i>=0&&temp<0)

{

if(temp > -10)

{

LcdBuf1[i] = '0';

i--;

}

LcdBuf1[i] = '-';

i--;

/* if(i==5)

{

LcdBuf1[5] = '0';

i --;

}

LcdBuf1[4] = '-';

i--; */

}

for(;i>=0;i--)

LcdBuf1[i]=' ';

for(i=0;i<5;i++)

接口实验报告-基于51单片机的脉搏温度测试系统-

摘要 接口实验报告 题目:脉搏波体温自动采集系统院(系):电子工程与自动化学院 专业:仪器仪表工程 学生姓名: 学号: 指导老师:李智 职称:教授 20 年8月28日 I

摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法,其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括:传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、控制电路、电源供电电路等。上位机为通过VC编程界面。通过上位机按键控制,将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形,最后AD采集转换传送给单片机,在上位机界面上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想,软件设计采用模块化的设计方法,并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点,阐述了其他各配合电路的组成与工作特点,并且通过仿真进行电路的可行性验证,最后完成实物电路的设计,使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词:51单片机;传感器;仿真;AD转换

Abstract Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit, amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer. At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors;control circuit;counters;Multisim2001 simulation software control circuit. III

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要:本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足,提出了一种基于STC单片机,采用Pt1000温度传感器,通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了,铂热电阻测量温度的原理,基于STC实现铂热电阻阻值测量,牛顿迭代法计算温度,给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证,该系统测量精度高,线性好,具有较强的实时性和可靠性,具有一定的工程价值。 关键词:STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer,Pt1000temperature sensor,platinum thermistor’s resistance,Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高,而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内,应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广,结构简单,但是它的电动势小,灵敏度较差,误差较大,实际使用时必须加冷端补偿,使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器,具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点,适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵,在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点,但其阻值与温度变化成非线性关系,在测量精度较高的场合必须进行非线性处理,给计算带来不便,此外元件的稳定性以及互换性较差,从而使它的应用范围较小。 (4)铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些,但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

51单片机测温程序

#include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uinti,numone,numtwo,temp; ucharqian,bai,shi,ge,xiaoshu; sbitdq=P2^2; sbitdula=P2^6; sbitwela=P2^7; uchar code list[]={ 0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d ,0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71,0x80 }; unsigned char code listone[] = {0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}; void delay(uint z) { uintx,y; for(x=100;x>0;x--) for(y=z;y>0;y--); } voiddelayone(unsigned char i)

{ while(--i); } /****************************************** 此延时函数针对的是12Mhz的晶振 delay(0):延时518us 误差:518-2*256=6 delay(1):延时7us (原帖写"5us"是错的)delay(10):延时25us 误差:25-20=5 delay(20):延时45us 误差:45-40=5 delay(100):延时205us 误差:205-200=5 delay(200):延时405us 误差:405-400=5*/ voidshuma(uchar temp) { shi=temp/100; ge=temp%100/10; xiaoshu=temp%10; dula=1; P0=list[shi]; dula=0; P0=0xff; wela=1; P0=0xfe;

基于AT89C51单片机的测温系统

引言 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程,并介绍了利用C语言编程对DS18B20的访问,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量。数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。其主要用于对测温要求准确度比较高的场所,或科研实验室使用,该设计使用STC89C52单片机作控制器,数字温度传感器DS18B20测量温度,单片机接受传感器输出,经处理用LED数码管实现温度值显示。 .

一、设计要求 通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度,熟悉芯片的使用,温度传感器的功能,数码显示管的使用,C语言的设计;并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。 以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字温度计,采用数字温度传感器DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为0.5摄氏度。温度显示采用3位LED数码管显示,两位整数,一位小数。具有键盘输入上下限功能,超过上下限温度时,进行声音报警。 二、基本原理 原理简述:数字温度传感器DS1820把温度信息转换为数字格式;通过“1-线协议”,单片机获取指定传感器的数字温度信息,并显示到显示设备上。通过键盘,单片机可根据程序指令实现更灵活的功能,如单点检测、轮转检测、越数字温度传感器的温度检测及显示的系统原理图如图DS1820限检测等。基于 图 2.1 基于DS1820的温度检测系统框图 三:主要器件介绍(时序图及各命令序列,温度如何计算等) 系统总体设计框图 由于DS18B20数字温度传感器具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠,所以在该设计中采用DS18B20数字温度传感器测量温度。 测温电路设计总体设计框图如图所示,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,显示采用4位LED数码管,报警采用蜂鸣器、LED灯实现,键盘用来设定报警上下限温度。 .. . 测温电路设计总体设计框图图3.11.控制模块 AT89S52单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含有8kb的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公

温度检测显示系统设计

毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器,单片机,数码管等元器件,设计一个温度检测系统,并通过显示器件,显示出温度数据。 2.熟练应用protel99,运用protel99设计温度检测显示系统。

3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究,通过A/D转换器的应用,使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后,A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机,由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码,Q0~Q3和DS1~DS4 都不是总线式的。因此,MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中,前两个环节的增益是固定的,只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法,由单片机8051输出数码管段选信号,经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1.温度传感器 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃~+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3~40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入

基于单片机的温湿度测量仪设计

单片机课程设计报告 题目:基于单片机的温湿度仪表设计 班级:智能科学与技术1201班

学生姓名:文波 学号:120407130 指导教师:朱建光 成绩: 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)

附录(程序清单) (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中,为实现对温湿度的检测与显示,主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路,DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围:0℃至+50℃。测量精度:2℃.;湿度检测围:20%-90%RH检测精度:5%RH),数码管直接显示温度和湿度(显示方式:温度:两位显示;湿度:两位显示);同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能:可设置温湿度报警值,温湿度超过设置的响应报警值,会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

基于单片机的温度检测与控制系统的设计(论文)开题报告

河南中医学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题目:基于单片机温度检测与控制系统设计 院系:信息技术学院 专业:计算机科学与技术 班级:2010级计科班 学号:2010180042 学生姓名:郭文珠 指导教师:谢志豪 2013年11月13日 一、立题依据(包括研究的目的与意义及国内外现状): 研究的目的与意义 这次毕业设计选题的目的主要是让我们将所学的知识应用与生活当中,掌握系统总体设计的流程,方案的论证,选择,实施与完善。通过对温度控制系统的设计、制作、控制、测试的全过程,提高对单片机的认识和实际操作的能力,初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求,培养自己的研发能力,提高自己的查阅资料,语言表达和理论联系实际的能力。 温度控制无论在日常生活还是工业生产中都有分厂重要的作用,随着社会经济的高速发展,更多方面对温度控制的可靠性和稳定性有了更高的要求,而单片机进行温度的调节就具备很高的可靠性[1]。 国内外现状 国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并行指进示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统[2]。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展[3]。我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展[4]。在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享可靠性差等缺点[5]。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化,集成化,系统的各项性能指标更准确,更加稳定可靠。 二、研究主要内容(包括计划解决的具体问题或实现的基本功能,研究中的重难点分析、实用性及创新性分析,预期达到的成果等。不得低于800字): 计划实现的基本功能 温度控制系统主要是完成温度信号采集、处理、显示等功能[6]。设 计叙述了基于单片机的温度检测与控制系统的设计,包括硬件的设计以 及软件的设计,该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行 采集,把温度转成变化的电压,然后由放大器将信号放大,通过转化器

基于单片机的DS18B20温度测量

基于DS18B20的温度测量系 统 组员:计佳辰11221120 组员:徐文杰11221110 1.课题要求 测量环境中的温度,以BCD码的形式在LED上显示 2. 设计背景 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。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。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,这里设计的数字温度计具有读数方便,测温围广,测温精确,数字显示,适用围宽等特点。本设计选用AT89C51单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器,通过LM016L 实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值,进行数据转换,该器件的物理化学性能稳定,线性度较好,在0℃~100℃最大线性偏差小于0.01℃。该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。另外,该温度计还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。 3.设计方案 3.1总体设计思路方案与系统框图 采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量装置,DS18B20的DQ与AT89C51的P3.7口相连,与它直接输出温度的数字信号,采用AT89C51单片机控制,温度显示由四位八段LED显示屏完成,LED的D0~D7为8位双向数据端,与AT89C51的P1口相连,系统框图如下图所示。

3.2 DS18B20芯片介绍 DS18B20引脚定义: (1)DQ为数字信号输入输出端 (2)GND为电源地 (3)VDD为外接供电电源输入端温度寄存器(0和1字节)AT89C51 时钟电路复位电路 DS18B20数 字温度传感器 测温物体 图1 显示电路

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误!未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误!未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误!未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误!未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误!未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误!未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误!未定义书签。 第四章软件设计..................................错误!未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误!未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误!未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误!未定义书签。 4.4软件实现....................................错误!未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误!未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误!未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误!未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。系统电路图.......................................错误!未定义书签。系统程序.........................................错误!未定义书签。

温度检测显示及报警装置设计与制作

目录 第一章绪论 (1) 1.1课题背景与意义 (1) 1.2设计题目介绍 (1) 1.3设计目的 (1) 1.4设计内容和要求 (1) 第2章设计原理 (3) 2.1系统总体框架设计 (3) 2.2系统硬件设计 (3) 2.2.1温度传感器DS18B20电路 (3) 2.2.2蜂鸣器报警电路 (4) 2.2.31602液晶显示显示电路 (5) 2.2.4复位电路 (5) 2.3系统软件设计 (6) 第3章系统调试及结果分析 (8) 3.1硬件调试 (8) 3.2软件调试 (8) 3.3结果分析 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录一系统原理图 (11)

第一章绪论 1.1课题背景与意义 温度是一个基本的物理量,在工业生产和实验研究中,如机械、食品、化工、电力、石油、等领域,温度常常是表征对象和过程状态的重要参数,是各门学科研究中经常遇到和必须测量的物理量。本质上讲,温度就是衡量物体冷热程度的物理量,是物体分子热运动平均动能的标准。它是国际单位制规定的七个基本单位之一。温度概念的建立以及温度的测量都是以热平衡为基础的,当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热,换热结束后,两物体处于热平衡状态,此时它们具有相同的温度,这就是温度最基本的性质。因此对温度进行准确测量和有效控制已成为人们在科学研究和生产实践中面临的重要课题之一。 1.2设计题目介绍 设计并开发能自动测温并具有显示和报警系统的温度测量控制系统,要求以18b20做为温度测量传感器,以数码管、点阵、1602、全彩TFT屏做为温度等信息显示装置,以蜂鸣器为报警装置,能实现实时温度显示、温度上下限设定、温度上下限报警等功能。 1.3设计目的 测控系统技术是自动控制理论和微型计算机原理和接口等技术在工业生产过程中实现自主测量自动控制的专门技术,其以自动控制理论为基础,以电子技术、传感器原理、计算机原理及接口等课程内容为辅助,通过对测控系统的设计实践环节培养学生理论应用能力、总结归纳能力以及自我学习能力,从而进一步提高学生工程实践能力和创新意识的培养。 1.4设计内容和要求 (1)单片机开发仪提供的18B20温度传感器做为温度采集传感器。对温度进行实时采集。 (2)本组(第三组)使用1602液晶屏做为信息显示装置。

基于单片机的温度测量控制系统设计

基于单片机的温度测量控制系统设计

目录 1引言 (2) 1.1问题的提出…………………………………………………………… (2) 1.1.1什么是温度控制…………………………………………………………… (2) 1.2设计目的…………………………………………………………… (2) 2设计方案 (3) 2.1硬件设计方案…………………………………………………………… (3) 2.2软件设计方案…………………………………………………………… (3) 3硬件设计 (5) 3.1主控制部分AT89S51的设计方案 (5) 3.2温度采集模块…………………………………………………………… (7) 3.3显示模块…………………………………………………………… (7) 4软件设计 (9) 4.1温度采集…………………………………………………………… (9) 4.2键盘输入…………………………………………………………… (10) 4.3 LCD显

示…………………………………………………………… (11) 5总结 (12) 6参考文献 (15) 附录1设计原理图 (14) 附录2设计程序 (15)

1引言 1.1问题的提出 温度是工业生产中主要的被控参数之一,与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 1.1.1什么是温度控制 温度控制系统由温控器和热电偶组成,热电偶检测温度并转换成电信号传给温控器,温控器根据所设定的温度发出控制信号,温度高于设定温度上限停止加热系统或开启降温系统,低于设定温度下线停止降温系统或开启加热系统。 1.2设计目的 本设计以AT89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。由键盘输入预设温度,比较实际环境温度与预设温度再由单片机做出相应的处理已以达到温度控制的目的。

基于51单片机的温度测量系统

基于51单片机的温度测量系统 原作者:飓风添加时间:2008-04-03 原文发表:2008-04-03 人气:128 来源:赵 娜赵刚于珍珠郭守清 本文章共3366字,分3页,当前第1 摘要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持一个量。本文从硬件和软件两方面介绍了AT89C2051单片机 温度控制系统设计,对硬件原理图和程序框图作了简洁描述。 关键词: 单片机AT89C2051;温度传感器DS18B20;温度;测量 引言 单片机在电子产品中应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用 到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司AT89C2051 温度测量系统。这是一种低成本利用单片机多余I/O口实现温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型单片机。 一.系统硬件设计 系统硬件结构如图1所示。 https://www.doczj.com/doc/6f3985432.html,提示请看下图: 1.1 数据采集 数据采集电路如图2所示, 由温度传感器DS18B20采集被控对象实时温度, 提供给AT89C2051P3.2口作为数据输入。在本次设计中我们所控对象为所处 室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离,由数据线相连进行通讯,便于测量多种对象。 DS18B20是DALLAS公司生产一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小 体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D 转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展16位数字量方 式串行输出,支持3V~5.5V电压范围,使系统设计更灵活、方便;其工作电

温度检测系统设计

温度检测系统设计

辽宁工程技术大学 专业课程综合训练项目说明书题目:温度检测系统设计 课程名称:单片微型计算机与应用 班级:机电14-4 学号: 1407060430

姓 名: 指导教师: 李文华 完成日期: 2016.12 一、 设计题目 温度检测系统设计 二、设计内容 1-温度由8个LED 小灯显式0℃~40℃的温度范围,即,8个小灯全灭表示当前温度小于0℃,全亮为大于40℃,在此其间有8个档位,每亮一盏小灯表示升高5℃。 2-单片机通过读取DS18B20的温度寄存器,获得当前温度值并显示在8个LED 灯上。 三、综合训练要求 设计说明书(3000~5000字) 1份 四、评分标准 将视难易程度及能够按时提交情况酌情提分,但不超过每个综合项目满分10分的标准。 五、指导教师评语 该生设计的过程中表现 ,设计内容反映的基本概念及计算 ,设计方案 ,说明书撰写 ,答辩表现 。 成 绩: 指导教师 序号 评分标准 满分 实际得分 1 设计方案是否可行,设计依据是否充分,软硬件资源分配是否合理 4 2 设计说明书设计过程是否清晰,设计内容是否全面,计算是否正确,行文章节格式是否规范 4 3 绘图是否清晰,标注是否表达准确规范 2 总分 10

日期

目录 1 系统总体设计 ......................................... 1.1 ................................................... 1.2 ................................................... : : : 2 硬件设计 ............................................. 2.1 ................................................... 2.2 ................................................... : : : 3 软件设计 ............................................. 3.1 ................................................... 3.2 ................................................... : : : 4 结论.................................................. 参考文献 ................................................

温度测量显示电路设计

第一章概述 1.1 设计内容 以设计为主完成一个温度范围为0 - 50℃的温度测量显示电路的设计与制作。 1、主要设计内容: (1)系统原理框图设计与分析(包括传感器的选择与确定)。 (2)系统方案设计、比较及选定(给出两种以上的方案比较)。 (3)系统原理图设计(包含测量电路、放大电路、A/D转换及显示电路等)。 (4)确定原理图中元器件参数(给出测量电路、放大电路计算公式与数据)。 2、运用protel软件绘出系统原理电路图(鼓励能完成印刷电路板图 的绘制)。 1.2 设计要求 1)确定并分析系统设计要求; 2)进行系统的方案设计; 3)要绘制原理框图,绘制原理电路 4)要有必要的计算及元件选择说明 5)如果采用单片机,必需绘制软件流程图 6)写说明书 7)答辩 所设计的方案能满足题目要求并实现相应的功能,所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出。

第2章硬件电路设计 2.1 传感器的选择与确定 2.1.1 方案一:热敏电阻 该方案采用热敏电阻,热敏电阻价格比较便宜、灵敏度比较好,在实际应用的时候线性度较差,另外调试比较困难。不适合使用。故不使用热敏电阻。 2.2.2 方案二:AD590 该方案采用AD590。 AD590拥有良好的线性关系,灵敏度较高、使用简单方便。但是这种传感器的价格比其他的两种都贵很多。故不选用。 2.2.3方案三:DS18B20数字温度传感器 DS18B20是美国DALLAS半导体公司智能温度传感器,他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,温度变换功率来源于数据总线,使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面拥有很大优势,给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 经过上述三种方案的论证比较,综合考虑成本、性能等因素,最终选取方案三。

基于51单片机的温度测量系统仿真

基于51单片机的温度测量系统仿真专题实验内容与设计要求 主要设计条件 1、Proteus或者其它软件 2、实验室现有软硬件设施 2、相关参考文献 报告书格式

1.专题实验设计报告书封面。 2.专题设计任务书。 3. 报告书目录。 4.正文 5.总结。 6.参考文献。 7.附录。 8.专题设计评分表。 正文部分包括(概述、总体设计、硬件电路设计及调试等) 进度安排 第一天:布置课题任务,课题内容介绍。 第二天~第五天:仔细了解分析实验任务,明确实验要求,收集实验专题设计资料。阅读相关资料,设计方案确定,相关元器件选型;进行电路和软件设计,编写实验报告。

一.温度测量系统的重要性 在现今科技高速发展的时代,各行各业对控制和测量的要求越来越高,其中,温度测量和控制在很多行业中都有比较重要的应用,尤其在工业上,如炼钢时对温度高低的控制。要控制好温度,测量是前提,测量的精度影响着后续工序的进行,因此温度测量的方法和选取就显得相当重要了。 二.设计目的与意义 随着电子技术的高速发展,对电子方面人才的要求越来越高,不仅要求其具备相关的专业理论知识,还要求其具有较强的设计、制作等实践动手能力。此次专题实验无疑是对从事测控专业的人的一次很好的锻炼和考验,是培养测控技术的人才的一次良好的机会,为其提供了一个理论知识与实践相结合的平台。通过本次专题实验,引导学生结合所学的测控电路理论知识,思考设计方案,以小组合作方式,分工完成各个部分,从而掌握相关的测量显示电路的设计和调试技术,一方面提高了学生的实践动手和协作能力,另一方面培养了学生综合运用所学理论知识进行工程设计的能力。 通过此次专题实验,可以培养学生的工程设计能力,包括动手能力、独立思考设计能力、解决实际设计过程中遇到的问题以及团队协作能力等,为今后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。 三.实验方案 3.1系统方案 3.1.1方案一 该方案为ICL7107 A/D转换&译码方案。 常见A/D转换器的转换方式有非积分式和积分式两类,如逐次逼近比较式A/D转换、斜坡电压式A/D转换等属于非积分式,其特点是转换速度快,但抗干扰能力差。电压反馈型 V-F变换、双积分式A/D转换则属于积分式,其特点是抗干扰能力强、测量精度高,但转换速度低,在转换速度要求不太高的情况下,获得广泛应用。 工作方框图如图1所示:

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