温度传感器课程设计报告[1]

传感器课程设计报告书1.引言传感器是现代技术中的重要组成部分，广泛应用于工业自动化、农业、环境监测、医疗健康等领域。

对传感器进行深入的学习和探索，不仅可以加深对传感器原理的理解，还可以培养学生的实践能力和创新意识。

本课程设计旨在通过理论学习和实践操作，使学生掌握传感器的工作原理、应用范围以及设计方法。

2.课程目标1)理解传感器的基本原理和分类；2)掌握传感器的工作原理和相关参数；3)熟练掌握传感器的设计方法；4)能够利用传感器解决实际问题；5)培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.课程内容本课程包括以下几个模块的内容：3.1传感器概述介绍传感器的基本概念、分类和应用领域，让学生对传感器有一个整体的认识。

3.2传感器原理介绍常见传感器的工作原理，如光电传感器、压力传感器、温度传感器等，并通过实验让学生亲自操作传感器并观察输出结果。

3.3传感器参数介绍传感器的相关参数，如灵敏度、精度、线性度等，并通过实验让学生了解这些参数对传感器性能的影响。

3.4传感器设计方法介绍传感器的设计方法，包括传感器的选择、电路设计和信号处理等，并通过实验让学生进行传感器的设计。

3.5传感器应用实例介绍传感器在实际应用中的案例，并要求学生团队合作，选择一个具体的应用场景进行传感器设计和实现。

4.实践环节本课程注重实践操作，学生需在实验室完成一系列传感器实验，并完成一个小组项目。

实验内容包括传感器的基本操作、传感器参数的测量、传感器的校准和传感器的应用设计。

5.评分方式本课程的评分方式包括以下几个方面：1)平时成绩：包括实验操作、实验报告和实验讨论等。

2)项目成绩：根据小组项目的完成情况进行评分。

3)考试成绩：根据理论知识进行考核。

6.总结通过本课程的学习，学生不仅可以掌握传感器的基本原理和相关参数，还能够熟练运用传感器解决实际问题。

同时，课程设计还培养了学生的实践能力和创新意识，为其今后从事相关领域的工作打下了坚实的基础。

温度传感器的特性及应用设计集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。

这类传感器已在科研，工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。

1、目的要求1．测量温度传感器的伏安特性及温度特性，了解其应用。

2．利用AD590集成温度传感器，设计制作测量范围20℃～100℃的数字显示测温装置。

3．对设计的测温装置进行定标和标定实验，并测定其温度特性。

4．写出完整的设计实验报告。

2、仪器装置AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。

3、实验原理AD590R=1KΩE=（0-30V）四、实验内容与步骤㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围⒈按图摆好仪器，并用回路法连接好线路。

⒉注意，温度传感器内阻比较大，大约为20MΩ左右，电源电压E基本上都加在了温度传感器两端，即U＝E。

选择R4＝1KΩ，温度传感器的输出电流I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。

⒊在0～100℃的范围内加温，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃，分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。

填入数据表格。

⒋根据数据，描绘V～I特性曲线。

可以看到从3V到30V，基本是一条水平线，说明在此范围内，温度传感器都能够正常工作。

⒌根据V～I特性曲线，确定工作电压范围。

一般确定在5V～25V为额定工作电压范围。

㈡测量温度特性――确定其工作温度范围⒈按图连接好线路。

选择工作电压为10V，输出电流为I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。

⒉升温测量：在0～100℃的范围内加热，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃时，分别同时测量输出电流大小。

将数据填入数据表格。

注意：一定要温度稳定时再读输出电流值大小。

由于温度传感器的灵敏度很高，大约为k=1μA／℃，所以，温度的改变量基本等于输出电流的改变量。

51温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解温度传感器的基本原理，掌握51温度传感器的工作方式和特点。

2. 学生能够描述温度传感器在智能控制系统中的应用，并解释其重要性。

3. 学生能够运用数学知识，对温度传感器采集的数据进行分析和处理。

技能目标：1. 学生能够正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建。

2. 学生能够编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理。

3. 学生能够运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复。

情感态度价值观目标：1. 学生对温度传感器和智能控制系统产生兴趣，增强对科学技术的热爱和好奇心。

2. 学生在合作探究中，培养团队精神和沟通能力，提高自信心和自主学习能力。

3. 学生认识到温度控制在日常生活和工业生产中的重要性，增强环保意识和责任感。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为初中信息技术课程，结合学生已有物理、数学知识，以实用性为导向，强调知识与实践相结合。

学生特点为好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。

因此，教学要求注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

二、教学内容1. 温度传感器原理：介绍温度传感器的基本工作原理，包括热敏电阻的阻值随温度变化的特性，重点讲解NTC热敏电阻的原理及应用。

2. 51温度传感器介绍：详细讲解51温度传感器的结构、性能参数及使用方法，结合教材相关章节，使学生了解其在智能控制系统中的应用。

3. 温度监测电路搭建：指导学生按照教材步骤，正确连接和配置51温度传感器，完成温度监测电路的搭建，学习电路图识读和电子元件的使用。

4. 编程与数据处理：教授学生编写程序，实现对温度的实时采集、显示和处理，结合数学知识，对采集到的数据进行分析和计算。

5. 故障诊断与修复：培养学生运用问题解决策略，对温度控制系统的故障进行诊断和修复，提高学生的动手能力和实际操作技能。

6. 实践应用：结合实际案例，让学生了解温度控制在日常生活和工业生产中的应用，激发学生学习兴趣，提高学生的创新意识。

温度传感器课程设计
温度传感器是一种用于测量环境温度的设备，广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器等领域。

在现代科技发展迅速的背景下，温度传感器的应用越来越广泛，因此温度传感器的相关知识和技能也成为了许多工程技术人员必备的技能之一。

针对这一需求，设计一门“温度传感器课程”是非常有必要的。

这门课程旨在帮助学生掌握温度传感器的工作原理、类型、应用领域以及相关的电路设计和数据处理技术。

通过学习这门课程，学生将能够了解温度传感器的基本原理和性能指标，掌握温度传感器的选型和安装方法，以及温度传感器在实际工程中的应用技巧。

首先，课程将介绍温度传感器的基本原理和工作方式，包括热敏电阻、热电偶、红外线传感器等不同类型的温度传感器的工作原理和特点。

其次，课程将重点介绍温度传感器在工业控制、医疗设备、家用电器等领域的应用，以及在不同应用场景下的选型和安装技巧。

此外，课程还将介绍温度传感器的电路设计和数据处理技术，帮助学生掌握温度传感器信号的放大、滤波、数字化等技术。

在课程设计方面，可以采用理论教学与实践操作相结合的方式。

理论教学部分可以通过课堂讲授、案例分析、实验演示等方式进行，让学生在理论学习中获得系统的知识结构；实践操作部分可以通过实验课、实训课等形式进行，让学生在实际操作中掌握温度传感器的选型、安装、调试等技术技能。

总之，“温度传感器课程设计”旨在帮助学生系统掌握温度传感器的相关知识和技能，提高他们在工程技术领域的应用能力，促进温度传感器技术的应用与推广。

希望这门课程能够为学生们提供全面的学习平台，让他们在未来的工作中能够游刃有余地应用温度传感器技术，为社会发展做出更大的贡献。

电子设计基础II温度传感器设计报告组员：肖勃 2011112158郭鹏 2011148116贾永天 2011109101完成日期： 2013-4-20一、设计要求图一温度传感器基本结构温度传感器是一种依靠被测物与热元件和温度之间的关系，来达到测量目的的，因此光电传感器的热源扮演着很重要的角色，温度传感器的电源要是一个恒温电源，电源稳定性的设计至关重要，电源的稳定性直接影响到测量的准确性。

二、工作原理温度传感器DS18B20从设备环境的不同位置采集温度，单片机AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。

当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器)，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时,单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备(加热器)。

当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。

系统中将通过串口通讯连接PC 机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。

三、方案设计采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成（热电偶的构成如图3.1），热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。

通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。

数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。

热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。

温度传感器设计报告机制091 109011016 詹杭羽前言：在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。

如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。

一、设计原理：常温下，开关二极管IN4148的管压降为0.7V左右，其值随温度的变化而变化，其关系曲线如下图所示：即温度每上升1℃正向压降降低2mV，利用此关系即可对温度信号进行捕获，然后经运放进行放大即可在相关仪器上显示温度的变化情况。

二、总电路图：三、设计分析：总电路可分为两部分，前置部分与后面的放大大电路。

1、恒流源部分：经查资料得知，二极管的管压降与温度构成线性关系需其处于一个恒流状态下。

如图所示：通过R2与R3的分压，运放输入端可获得约0.3V的电压，根据虚短原理，R1两端获得4.7V的电压，然后根据虚断原理，可得流过二极管的电流约为1mA，其值恒定不变，因而达到恒流的目的。

另C1的作用是滤去前置电路中的交流成分，提高电路的稳定性。

2.放大部分：可变电阻用来调节输出电压的值，在设定的起始温度下（如0℃）调节可变电阻使运放两输入端电压相等，此时输出为零，对应于外接电压表的零刻度。

考虑到恒流源中运放输出电阻的影响，R4取值不宜过小，应设计要求，取放大倍数为50，即温度每升一度输出的值变化为0.1V，故在0～100℃输出电压对应的范围为0～10V。

V1为模拟电压源，模拟二极管的压降变化。

为增加电路的稳定性，加入C2滤波。

四、仿真结果及分析：仿真还只是理论上的结果，具体数据还应根据实际电路的结果进行修正。

传感器设计报告范文一、引言传感器是现代工程领域中的重要组成部分，它的出现为我们提供了获取和监测环境、物体等信息的重要手段。

传感器可以将环境中的物理量转换为电信号，通过信号处理和数据分析，实现对环境、物体等的检测和测量。

本次传感器设计报告将介绍我们设计的一款温度传感器。

二、设计目标本次传感器设计的目标是实现对环境温度的准确测量，并将测量结果以电信号的形式输出。

设计要求如下：1.温度检测范围为-40℃到100℃，测量精度要求在±0.5℃以内；2.输出电压为0-5V，与温度呈线性关系；3.传感器可在室内和室外环境中正常工作，能够抵抗一定程度的湿气和尘埃干扰；4.传感器体积小巧、安装方便、运行稳定可靠。

三、传感器结构本次传感器采用热电偶原理来实现温度的测量。

热电偶是一种能够将温度差转换为电压信号的传感器。

我们选择了铜-铜镍热电偶作为传感器的工作原理。

铜-铜镍热电偶在常温下的开路电压为0V，随着温度的升高，电势差也会相应增加。

为了提高传感器的稳定性和准确性，我们将热电偶焊接在一个特殊的保护套管中。

保护套管由不锈钢制成，具有较高的抗腐蚀性和散热性能，能够有效地保护热电偶，并提供稳定的工作环境。

四、传感器电路设计为了将传感器获得的温度信号转换为电压信号输出，我们设计了一个简单的电路。

电路由两部分组成：放大电路和线性关系转化电路。

放大电路采用了放大器来放大热电偶传感器获得的微小电压信号。

为了提高放大器的稳定性和抗干扰能力，我们采用了差动放大器的结构，并使用了低噪声运算放大器来保证放大器的性能。

线性关系转化电路将放大后的电压信号与温度之间建立线性关系。

我们选择了一个滑动变阻器，通过调节变阻器的阻值来实现电压信号与温度之间的线性转换。

五、性能测试为了验证传感器的性能，我们进行了一系列的测试。

首先，在控制温度恒定的环境中，将传感器与高精度数字温度计进行对比测量。

测试结果显示，传感器的测量结果与数字温度计的测量结果吻合度较高，在精度要求范围内。

单片机温度传感器设计报告一、设计目的本设计旨在利用单片机和温度传感器构建一个温度测量系统，实时监测周围环境的温度，并通过显示屏显示出来。

通过这个设计，可以使用户及时了解到室内环境的温度情况，为用户提供一个舒适的居住环境。

二、设计原理1.硬件部分温度传感器：采用数字温度传感器DS18B20，具有高精度、线性度高、抗干扰性好等优点，可以提高温度测量的准确性。

单片机：采用STC89C52单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，可以实现温度数据的采集、处理和显示功能。

电源：采用稳压电源，保证系统的稳定性和可靠性。

2.软件部分主程序：通过单片机的AD转换模块，将温度传感器的模拟信号转换为数字信号，然后进行温度计算和数据处理，最后将结果显示在液晶显示屏上。

温度转换算法：根据温度传感器的数据手册，利用公式将采集到的数字信号转换为实际温度值。

实时显示功能：通过控制单片机的定时器和中断，实现对温度数据的实时采集和显示。

三、设计步骤1.硬件连接将温度传感器的VCC接到单片机的5V电源引脚，GND接到单片机的地引脚，DQ接到单片机的P1口。

将液晶显示屏的VCC接到单片机的5V电源引脚，GND接到单片机的地引脚，RS、RW、E分别接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2口，D0-D7接到单片机的P0口。

将单片机的P3口接到稳压电源的输出端，作为单片机的电源。

2.软件编程使用Keil C51软件进行编程，编写主程序和温度转换算法。

通过对单片机的中断和定时器的配置，实现对温度数据的实时采集和显示。

通过对液晶显示屏的控制，将温度数值显示在屏幕上。

同时，可以设置温度报警功能，当温度超过设定的范围时，通过蜂鸣器发出警告声。

四、实验结果经过上述设计和调试，实验结果显示良好。

温度传感器能够准确地采集到周围环境的温度值，并通过液晶显示屏实时显示出来。

当温度超过设定范围时，蜂鸣器发出警告声，提醒用户采取相应的措施。

整个系统工作稳定、准确性高、实用性强。

传感器技术课程设计分数：题目：温度传感器完成人：时间：二○一一年六月目录一．封面二．内容1.技术指标 (3)2.设计方案及其比较 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (3)2.3方案比较 (3)3.实现方案 (4)3.1组成 (4)3.2 关于DS18B20的详细介绍 (4)3.3工作原理图 (7)3.4电路程序 (8)4.调试过程及结论 (18)5.心得体会 (18)6.参考文献 (19)1.技术指标①独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃;③工作电源: 3~5V;④适配各种单片机或系统机;⑤在使用中不需要任何外围元件;⑥内含寄生电源。

2.设计方案及其比较2.1 方案一采用热敏电阻，热敏电阻精度，重复性，可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的，也不能满足测量范围。

在温度测量系统中，也采用单片温度传感器，比如ADS90，LM35等。

但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给计算机，这样就使测温系统的硬件结构较复杂。

另外，这种测温系统难以实现多点测温，也要用到复杂的算法，一定程度导航也增加了软件实现的难度。

2.2 方案二采用单总线数字温度传感器DS18B20温度测量温度，直接输出数据信号。

便于单片机处理及控制，节省硬件电路。

而且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0-100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。

DS18B20最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20 和微控制器AT89C51构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。

每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。

这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。

2.3 方案比较综上所述，选择方案二3. 实现方案3.1 组成采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，按照系统设计的要求，系统由3个模块组成：主控制器，测温电路和显示电路。

六安职业技术学院课程设计（论文）自动测试与检测技术姓名：****指导教师：*****专业名称：***********所在系部：**********2011年5月目录1摘要2、传感器的构成及T型热电偶使用 (1)3温度传感器测温组成方框图 (1)4、热电偶测温电路系统的工作原理 (1)4.1热电偶测温电路系统的组成4.2单片机控制热电偶测温电路原理图（见附录）4.3热电偶测温电路工作原理5单元电路的设计及元件的选取5.1+5V稳压电源的设计5.2电桥电路的设计5.3放大器电路的设计5.4ICL7107电路的设计5.5显示电路的设计5.6元件选取摘要温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。

温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。

因此对温度的检测的意义就越来越大。

温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。

在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。

使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率关键字：热电偶，ICL7107，AbstractTemperature is a very important physical，Because it directly affects many physical and chemical reactions，Temperature control will lead to many problems mistakes，Therefore,the significance of increasing temperature detection，Temperature acquisition and control system in the industrial,scientific,and other areas of life,is widely used，Only in the industrial production process to ensure that production conditions,it may ensure product quality，Automatic temperature control system can automatically produce a temperature controlled environment，Permit the production of automation and intelligence to the smooth,safe,thereby improving production efficiency。

温度传感器课程设计world一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握温度传感器的基本原理、种类、特点及应用。

通过本课程的学习，学生应能理解温度传感器的原理，掌握不同类型温度传感器的结构和工作特点，了解温度传感器的应用领域，并具备一定的实际操作能力。

1.理解温度传感器的基本原理。

2.掌握常见温度传感器的结构和工作特点。

3.了解温度传感器的应用领域。

4.能够分析并选择合适的温度传感器。

5.能够进行温度传感器的安装和调试。

6.能够利用温度传感器进行简单的温度控制。

情感态度价值观目标：1.培养学生对温度传感器的兴趣，提高学生学习的积极性。

2.培养学生团队合作精神，提高学生实际操作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括温度传感器的基本原理、种类、特点及应用。

具体内容包括：1.温度传感器的基本原理：温度传感器的定义、工作原理及分类。

2.温度传感器的种类：热电阻、热电偶、红外传感器等。

3.温度传感器的特点：准确性、稳定性、响应时间等。

4.温度传感器的应用：工业生产、家电、医疗等领域。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法：通过讲解温度传感器的基本原理、种类、特点及应用，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对温度传感器的理解和看法，提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：分析实际应用中的温度传感器案例，使学生更好地理解温度传感器的应用。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行温度传感器的安装和调试，提高学生的实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用符合课程要求的教材，为学生提供系统、科学的学习材料。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生深入理解温度传感器的相关知识。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，以直观、生动的方式展示温度传感器的相关内容。

数字温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字温度传感器的基本工作原理，掌握相关的物理概念和术语。

2. 学生能描述数字温度传感器在智能控制系统中的应用，并列举至少三种实际应用场景。

3. 学生能解读数字温度传感器输出的数据，并进行简单的数据转换。

技能目标：1. 学生能够正确使用数字温度传感器进行温度测量，并完成数据采集。

2. 学生能够运用编程软件对数字温度传感器进行控制，实现对温度的实时监控。

3. 学生能够通过小组合作，设计并实施一个简单的数字温度传感器应用项目。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到数字温度传感器在生活中的广泛应用，增强对科技的兴趣和认识。

2. 学生通过实践操作，培养动手能力、观察力和问题解决能力。

3. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神和集体荣誉感。

课程性质：本课程为信息技术与物理学科的跨学科课程，注重理论联系实际，强调学生的动手操作和实际应用。

学生特点：初三学生具备一定的物理知识和信息技术基础，对新鲜事物充满好奇心，善于合作与交流。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过项目式学习，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。

将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 数字温度传感器基础知识：- 温度传感器原理与分类- 数字温度传感器的工作原理- 常见数字温度传感器的结构与性能2. 数字温度传感器的应用：- 数字温度传感器在智能控制系统中的应用- 实际应用场景案例分析- 数字温度传感器选型依据3. 数据采集与处理：- 数字温度传感器输出数据的读取与转换- 数据采集系统的搭建与编程- 温度监控系统的设计与实现4. 实践操作与项目设计：- 数字温度传感器的使用与调试- 小组合作进行温度测量与监控系统设计- 项目展示与评价教学大纲安排：第一课时：数字温度传感器基础知识学习第二课时：数字温度传感器应用案例分析第三课时：数据采集与处理方法学习第四课时：实践操作与项目设计教材关联章节：《信息技术》中关于传感器及其应用的相关章节；《物理》中关于温度及其测量、数据采集与处理的相关章节。

mems温度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解MEMS温度传感器的基本原理和功能，掌握其工作流程及在智能系统中的应用。

2. 学生能够描述温度传感器的主要性能参数，如灵敏度、响应时间、线性度等，并解释这些参数对传感器性能的影响。

3. 学生能够运用所学的知识，分析并解释MEMS温度传感器在实际应用中遇到的问题及解决方法。

技能目标：1. 学生能够运用实验设备和相关软件，进行MEMS温度传感器的数据采集、处理和分析。

2. 学生通过小组合作，设计并实施一个简单的基于MEMS温度传感器的监测系统，提升实际操作和团队协作能力。

3. 学生能够运用图表、报告等形式，清晰、准确地展示实验结果和结论。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对传感器技术及智能系统的兴趣，增强对高新技术产品的认识。

2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生通过学习传感器技术在日常生活中的应用，提高对科技创新改善生活品质的认识，培养社会责任感。

课程性质：本课程为高年级电子技术及应用相关课程，旨在通过实际操作和案例分析，使学生掌握MEMS温度传感器的基本原理和应用。

学生特点：高年级学生对电子技术有一定的了解，具备基础知识和实验技能，对实际应用有较高的兴趣。

教学要求：结合学生的特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过案例分析和小组合作，培养学生的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容1. 引言：介绍MEMS技术的发展背景，温度传感器在智能系统中的应用及其重要性。

教材章节：第1章，MEMS技术概述。

2. MEMS温度传感器原理：- 热敏电阻原理及其分类- MEMS温度传感器的工作原理- 教材章节：第2章，传感器原理；第3章，温度传感器3. MEMS温度传感器的性能参数：- 灵敏度、响应时间、线性度等参数的介绍- 参数对传感器性能的影响分析- 教材章节：第3章，温度传感器的性能参数4. MEMS温度传感器的应用案例：- 日常生活、工业生产、医疗等领域中的应用实例- 实际应用中遇到的问题及解决方法- 教材章节：第4章，温度传感器的应用案例5. 实践操作：- 实验设备的介绍与使用方法- 数据采集、处理和分析方法- 教材章节：第5章，实验操作指南6. 小组项目设计：- 基于MEMS温度传感器的监测系统设计- 设计方案、实施步骤及成果展示- 教材章节：第6章，项目设计与实施7. 总结与展望：- 对本课程所学内容的总结- 温度传感器技术未来的发展趋势- 教材章节：第7章，传感器技术发展展望教学内容安排和进度：共8学时，其中理论教学4学时，实践操作2学时，小组项目设计2学时。

温度传感器的设计一、设计方案1.1设计要求1）通过DS18B20能够显示坏镜温度2）通过设定的温度能够报警1.2方案比较方案一：用热敏电阻103结合单片机作温度控制系统。

热敏电阻103测温的精度为0.5℃,温度测量范围-200℃～260℃,可与单片机结合,构成测温电路,且性能温定,易测.方案二：用DS18B20结合单片机控制温度。

DS18B20是DALLAS公司生产的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的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

与方案一相比,方案二的测量范围大,而且价格便宜,而且更适应生活的温度测量要求.固选方案二比较适合.1.3主要技术参数1）DS18B20的封装是SIP32）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

3）测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。

4）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温5）工作电源: 3~5V/DC6）在使用中不需要任何外围元件7）测量结果以9~12位数字量方式串行传送8）不锈钢保护管直径Φ6二、单元电路分析2.1下载模块2.2电源指示灯模块和报警模块2.3单片机及外围电路STC125410AD系列单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。

内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM，8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合. STC12C5410AD具有在系统可编程功能，可以省去价格较高的专门编程器，开发环境的搭建非常容易。

《温度传感器实训报告》实训报告课程：信号检测与技术专业：应用电子技术班级：应电1131班小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱指导老师：宋晓虹老师2013年 4 月23日一、实训目的了解18b20温度传感器的基本原理与应用二、实训过程1、电路实现功能：由电脑USB接口供电，也可外接6V—16V的直流电源。

通过温度传感器18B20作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。

温度显示（和控制）的范围为：-55ºC到125ºC之间，精度为1ºC，也就是显示整数。

如果你设定报警的温度为20ºC，则当环境温度达到21ºC时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。

如果你不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。

如果控制的是某局部的温度，可将18B20用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。

２.电路的构成该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。

３.电路原理图RST1P3.0(RXD)2P3.1(TXD)3XTAL24XTAL15P3.2(INT0)6P3.3(INT1)7P3.4(T0)8P3.5(T1)9GND 10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC 20IC1AT89C2051C230PC130P JZ 12MR110K+C310UFVCCAN3AN2AN1R34.7KR44.7KR24.7KP1P2P3P1P2P3Q18550VCCJDQLED3R52KV11N4148R64.7KVCCP 3.7P3.7Q28550Q38550Q485501234J3USB+C4470UFC5104vccA 1B 2C 3D 4E 5F 6G 7D P8P 19P 210P 3118.8.8.LED2LED-3R7R13R8R9R11R10R12220*7D1D2D3D4D5D6D7D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7123J1IN1GND 2OUT 3IC3L780512J2c3d4e5f6g7c o m9a1b2d p88.c o m 10LED1R14470V C C 3I /O 2G N D1IC2DS18B20４.电路仿真图五、元件清单及功能介绍名称规格编号主要功能或作用按钮6X6X5 AN1、AN2、AN3 调节报警温度的值电容30P C1、C2 单片机时钟振荡电容10UF C3 单片机复位电容470UF C4 电源滤波电容104 C5 电源滤波单片机（20P座）AT89C2051 IC1 CPU 温度传感器DS18B20 IC2 温度传感器稳压块L7805 IC3 电路工作于+5V接线座3P5.0 J1 外电路控制接线座接线座2P5.0 J2 外接电源接线USB电源插座USB J3 电脑供电插座晶体12M JZ 单片机时钟振荡一位共阳数码管0.56 LED1 摄氏温度符号显示三位共阳数码管0.56 LED2 温度值显示发光二极管3MM LED3 报警发光指示兼Q1偏置三极管8550 Q1、Q2、Q3、Q4 Q1：报警时驱动继电器；Q2Q3Q4：数码管驱动电阻10K R1 单片机复位电阻220和470 R7—R13和R14 数码管限流，其中R14=470电阻 4.7K R2、R3、R4、R6 三极管基极和温度传感器偏置电阻2K R5 三极管Q1基极偏置二极管1N4148 V1 续流，保护Q1跳线X1、X2 用元件引脚连继电器5V2A JDQ 温度达到报警值时触点动作PCB板73MMX85MMUSB电源线连接电脑USB口6、程序：/*-------------------------------温度控制器V1.5显示为三个共阳极LED温度传感器用单总线DS18B20CPU为2051，四个按键，分别为UP，DOWN，SET温度调节上限为125度，下限为-55度只能用于单只18B20-------------------------------*/#include <AT89X051.H>#include <intrins.h>#define Key_UP P3_0 //上调温度#define Key_DOWN P3_1 //下调温度#define Key_SET P1_7 //设定键（温度设定，长按开电源）#define RelayOutPort P3_5 //继电器输出#define LEDPort P1 //LED控制口#define LEDOneC P3_2 //LED DS1控制（百位）#define LEDTwoC P3_3 //LED DS2控制（十位）#define LEDThreeC P3_4 //LED DS3控制（个位）#define TMPort P3_7 //DS1820 DataPortunsigned char code LEDDis[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF}; //0-9的LED笔划,0xFF为空,0xF7为负号static unsigned char bdata StateREG; //可位寻址的状态寄存器sbit DS1820ON = StateREG^0; //DS1820是否存在sbit SetTF = StateREG^1; //是否是在温度设置状态sbit KeySETDown = StateREG^2; //是否已按过SET键标识sbit PowTF = StateREG^3; //电源电源标识sbit KeyTF = StateREG^4; //键盘是否允许//sbit KeySETDowning = StateREG^5; //SET是否正在按下static unsigned char bdata TLV _at_ 0x0029; //温度变量高低位static unsigned char bdata THV _at_ 0x0028;static signed char TMV; //转换后的温度值static unsigned char KeyV,TempKeyV; //键值static signed char TMRomV _at_ 0x0027; //高温限制static signed char TMSetV _at_ 0x0026; //温度设定值static unsigned char KSDNum; //SET键连按时的采集次数static unsigned char IntNum,IntNum2,IntNum3; //中断发生次数，IntNum用于SET长按检测，IntNum2用于设定状态时LED闪烁static signed char LED_One,LED_Two,LED_Three; //LED的显示位LED_One为十位，LED_Two为个位static unsigned char Sign; //负号标识void main(void){void InitDS1820(void); //定义函数void ROMDS1820(void);void TMVDS1820(void);void TMRDS1820(void);void TMWDS1820(void);void TMREDS1820(void);void TMERDS1820(void);void ReadDS1820(void);void WriteDS1820(void);void Delay_510(void);void Delay_110(void);void Delay_10ms(void);void Delay_4s(void);void V2ToV(void);StateREG = 0; //初始化变量SetTF = 1;PowTF = 1; //关电源THV = 0;TLV = 0;TMV = 0;KeyV = 0;TempKeyV = 0;KSDNum = 0;IntNum = 0;IntNum2 = 0;IntNum3 = 0;LED_One = 0;LED_Two = 0;InitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMERDS1820(); //E2PRAM中温度上限值调入RAMInitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMRDS1820(); //读出温度指令ReadDS1820(); //读出温度值和上限值TMSetV = TMRomV; //拷贝保存在DS18B20ROM里的上限值到TMSetVEA = 1; //允许CPU中断ET0 = 1; //定时器0中断打开TMOD = 0x1; //设定时器0为模式1，16位模式TH0=0xB1;TL0=0xDF; //设定时值为20000us（20ms）TR0 = 1; //开始定时while(1);}//定时器0中断外理中键扫描和显示void KeyAndDis_Time0(void) interrupt 1 using 2{TH0=0xB1;TL0=0xDF; //设定时值为20000us（20ms)LEDPort = 0xFF;if (!Key_UP)KeyV = 1;if (!Key_DOWN)KeyV = 2;if (!Key_SET)KeyV = 3;//KeySETDowning = 0; //清除if (KeyV != 0) //有键按下{Delay_10ms(); //延时防抖按下10ms再测if (!Key_UP)TempKeyV = 1;if (!Key_DOWN)TempKeyV = 2;if (!Key_SET)TempKeyV = 3;if (KeyV == TempKeyV) //两次值相等为确定接下了键{if (KeyV == 3) //按下SET键，如在SET状态就退出，否则进入{//KeySETDowning = 1; //表明SET正在按下PowTF = 0; //电源标识开if (!KeyTF)if (SetTF){SetTF = 0; //标识位标识退出设定InitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMWDS1820(); //写温度上限指令WriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROMWriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROMWriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROMInitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMREDS1820(); //温度上限值COPY回E2PRAM}elseSetTF = 1;if (!KeySETDown) //没有第一次按下SET时，KeySETDown标识置1KeySETDown = 1;elseKSDNum = KSDNum + 1; //前一秒内有按过SET则开始计数}if (SetTF) //在SET状态下{if ((KeyV == 1) && (!KeyTF))TMSetV = TMSetV + 1; //上调温度if ((KeyV == 2) && (!KeyTF))TMSetV = TMSetV - 1; //下调温度if (TMSetV <= -55) //限制温度上下限TMSetV = -55;if (TMSetV >= 125)TMSetV = 125;}if ((!KeyTF) && (IntNum3 == 0)) KeyTF = 1; //当键盘处于可用时，锁定}if (KeySETDown) //在2秒内按下了SET则计中断发生次数用于长按SET时计时用IntNum = IntNum + 1;if (IntNum > 55) //中断发生了55次时（大约1.2秒）75为1.5秒左右{IntNum = 0;KeySETDown = 0;if (KSDNum == 55) //如一直长按了SET1.2秒左右{RelayOutPort = 1; //关闭继电器输出PowTF = 1; //电源标识关LEDOneC = 0;LEDTwoC = 0;LEDThreeC = 0;LEDPort = 0xBF; //显示"--"Delay_4s(); //延时LEDOneC = 1;LEDTwoC = 1; //关显示LEDThreeC = 1;Delay_4s();IntNum = 0;IntNum2 = 0;IntNum3 = 0;}KSDNum = 0;}}KeyV = 0;TempKeyV = 0; //清空变量准备下次键扫描if (!PowTF){InitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMVDS1820(); //温度转换指令Delay_510();Delay_510(); //延时等待转换完成InitDS1820(); //初始化ROMDS1820(); //跳过ROMTMRDS1820(); //读出温度指令ReadDS1820(); //读出温度值V2ToV(); //转换显示值if (TMV > TMSetV) //根据采集到的温度值控制继电器{RelayOutPort = 0;}else{RelayOutPort = 1;}if (SetTF) IntNum2 = IntNum2 + 1; //用于闪烁计数if (IntNum2 > 50 ) IntNum2 = 0;if (KeyTF) IntNum3 = IntNum3 + 1; //用于防止按键连按if (IntNum3 > 25){IntNum3 = 0;KeyTF = 0;}if ((SetTF) && (IntNum2 < 25)) goto InitEnd; //计数在后半段时显示LEDPort = LED_One;LEDOneC = 0;Delay_510();LEDOneC = 1; //显示百位数LEDPort = LED_Two;LEDTwoC = 0;Delay_510();LEDTwoC = 1; //显示十位数LEDPort = LED_Three;LEDThreeC = 0;Delay_510();LEDThreeC = 1; //显示个位数}InitEnd:;}void V2ToV(void) //数值转换{TLV = TLV >> 4;THV = THV << 4; //读出的高低位数值移位TMV = TLV | THV; //合并高低位放入TM为实际温度值Sign = 0;if (SetTF || !Key_SET)Sign = TMSetV >> 7; //取符号elseSign = TMV >> 7;if (Sign){if (SetTF || !Key_SET){LED_One = (~(TMSetV-1)) / 100; //SET状态下显示设定值LED_Two = ((~(TMSetV-1)) - LED_One * 100)/10;LED_Three = (~(TMSetV-1)) - LED_One * 100 - LED_Two * 10;}else{LED_One = (~TMV) / 100; //转换百位值LED_Two = ((~TMV) - LED_One * 100)/10;LED_Three = (~TMV) - LED_One * 100 - LED_Two * 10;}}else{if (SetTF || !Key_SET){LED_One = (TMSetV) / 100; //SET状态下显示设定值LED_Two = (TMSetV - LED_One * 100)/10;LED_Three = TMSetV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;}else{LED_One = (TMV) / 100; //转换百位值LED_Two = (TMV - LED_One * 100)/10;LED_Three = TMV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;}}//转LED字段if (LED_One) //超过百时十位的处理LED_Two = LEDDis[LED_Two];else{if (LED_Two == 0)LED_Two = LEDDis[10];elseLED_Two = LEDDis[LED_Two];}if (Sign)LED_One = LEDDis[11];else{if (LED_One == 0)LED_One = LEDDis[10];elseLED_One = LEDDis[LED_One];}LED_Three = LEDDis[LED_Three];}void InitDS1820(void) //初始化DS1820{TMPort = 1; //拉高TMPort_nop_(); //保持一个周期TMPort = 0; //拉低TMPortDelay_510(); //延时DS1820复位时间要500us的低电平TMPort = 1; //拉高TMPort_nop_(); //保持_nop_();_nop_();Delay_110(); //延时110us 等待DS1820回应if (!TMPort) //回应信号为低电平DS1820ON = 1;elseDS1820ON = 0;Delay_110(); //延时Delay_110();TMPort = 1; //拉高TMPort}void ROMDS1820(void) //跳过ROM匹配{#pragma asmMOV A,#0CCHMOV R2,#8CLR CWR1:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR1SETB P3_7#pragma endasm}void TMVDS1820(void) //温度转换指令{#pragma asmMOV A,#44HMOV R2,#8CLR CWR2:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR2SETB P3_7#pragma endasm}void TMRDS1820(void) //读出温度指令{#pragma asmMOV A,#0BEHMOV R2,#8CLR CWR3:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR3SETB P3_7#pragma endasm}void TMWDS1820(void) //写入温度限制指令#pragma asmMOV A,#04EHMOV R2,#8CLR CWR13:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR13SETB P3_7#pragma endasm}void TMREDS1820(void) //COPY RAM to E2PRAM {#pragma asmMOV A,#48HMOV R2,#8CLR CWR33:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR33SETB P3_7#pragma endasm}void TMERDS1820(void) //COPY E2PRAM to RAM {#pragma asmMOV A,#0B8HMOV R2,#8CLR CWR43:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR43SETB P3_7#pragma endasm}void WriteDS1820(void) //写入温度限制值{#pragma asmMOV A,26H //发出4EH写ROM指令后连发两个字节分别为上下限MOV R2,#8CLR CWR23:CLR P3_7MOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV P3_7,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB P3_7NOPDJNZ R2,WR23SETB P3_7#pragma endasm}void ReadDS1820(void) //读出温度值{#pragma asmMOV R4,#3 ; 将温度高位和低位，高温限制位从DS18B20中读出MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H)，高温限制位存入27H(TMRomV)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB P3_7NOPNOPCLR P3_7NOPNOPNOPSETB P3_7MOV R3,#09RE10:DJNZ R3,RE10MOV C,P3_7MOV R3,#23RE20:DJNZ R3,RE20RRC ADJNZ R2,RE01MOV @R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00#pragma endasm}void Delay_510(void) //延时510微秒{#pragma asmMOV R0,#7DHMOV R1,#02HTSR1:DJNZ R0,TSR1MOV R0,#7DHDJNZ R1,TSR1#pragma endasm}void Delay_110(void) //延时110微秒{#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#02HTSR2:DJNZ R0,TSR2MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR2#pragma endasm}void Delay_10ms(void) //延时10ms{#pragma asmMOV R0,#19HMOV R1,#0C8HTSR3:DJNZ R0,TSR3MOV R0,#19HDJNZ R1,TSR3#pragma endasm}void Delay_4s(void) //延时4s{#pragma asmMOV R2,#28HTSR5:MOV R0,#0FAHMOV R1,#0C8HTSR4:DJNZ R0,TSR4MOV R0,#0FAHDJNZ R1,TSR4DJNZ R2,TSR5#pragma endasm}七、心得体会通过在这次的温度传感器的实训。

单片机控制ADC0809模数转换及显示的设计【摘要】传感器的作用是将不易检测的非电量信号转换为易于检测的电信号，如电压、电流、电荷等，为了实现系统自动化和智能化，就需要有中央处理器对外界信号进行分析并作出相应的处理，而CPU属于数字系统，只能用于处理数字信号，这就需要将模拟信号转换成数字信号来处理，因此，信号采集与处理系统的设计与研究有着十分重要的意义。

【关键词】模数转换 CPU【Abstract】The function of the sensor is to convert unelectronic signal to electronic signal which is easy to be tested, such as voltage\current\charge. To realize automation and intelligent of the system , there is necessity that CPU need to analyze the outer signal and response to it, but CPU is digital system, and it can only process the digital signal directly, so we must convert the analog signal to digital signal firstly. It is important to design and study the sample and process system.【Keywords】the converting of analog to digital CPU一、设计目的1.学习操作数字电路设计实验开发系统，掌握数据采集工作原理及应用。

2.掌握proteus和单片机C语言设计方法。

3.学习掌握单片机设计的全过程。