LM35DZ 摄氏温度传感器构成温度量电路设计与分析 LM35DZ 摄氏温度传感器构成温度量
A ／D
转换为并行三态输出标准微机接口数据总线电路
！
LM35DZ 温度传感器
温度测量范围：0～100度
封装：TO-92封装
厂商：NS 国半
用一个元件LM35DZ 、LM35CZ 制作的数显温度计 转自网上的文章：
这里介绍一个只用一个元件的（电源除外）的数显温度计的制作。它虽然非常简单，但其性能与一般的温度计比却毫不逊色，最特别的是可直接读出数字量的温度值，非常直观。下面我们介绍它的制作过程。
在动手之前，你必需准备一块数字式万用表或数字电压表。如果没有，你可参照这里自制一个数字电压表。如果你只有指针试的万用表，也没关系，只要有一个1V电压档，也可用来制作温度计，只是此时的温度显示为指针式。前面我们提到的只有一个元件的温度计，这个元件就是我们要介绍的集成温度传感器LM35D。它是把测温传感器与放大电路做在一个硅片上，形成一个集成温度传感器（见图1）。
LM35D是一种输出电压与摄氏温度成正比例的温度传感器，其灵敏度为10mV/℃；工作温度范围为0℃-100℃；工作电压为4-30V；精度为±1℃。最大线性误差为±0.5℃；静态电流为80uA。该器件如塑封三极管（TO-92）。
该温度传感器最大的特点是是使用时无需外围元件，也无需调试和较正（标定），只要外接一个1V的表头（如指针式或数字式的万用表），就成为一个测温仪（见图2）。
测温探头的制作。
按图3做一个测温头。用200mm长的软导线（3种颜色）分别焊三个引脚，外用双组份环氧树脂固定（这样可以测液体温度）。
按图2接好线后，你可以测试一下开水沸腾的温度是否为100，（注意参考大气压力）。也可测试室温，并用水银或酒精温度计比较一下。
到此，这个温度计就做好了，怎么样，简单吧。还不做个试试？本人就用这个方法（自己另加了一个数字电压表），做了一个放在自家的冰箱里，爽极了。
指导老师: 班级： 姓名： 学号：
目录 1系统方案...................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 测温模块的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.2 电源电路切换模块的论证与选择................................................. 错误！未定义书签。 1.3 控制系统的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.4 显示模块的论证与选择................................................................. 错误！未定义书签。 1.5键盘模块.......................................................................................... 错误！未定义书签。2系统理论分析与计算.................................................................................. 错误！未定义书签。3电路与程序设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1电路的设计...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.1系统总体框图...................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.2 电源转换电路子系统的设计............................................. 错误！未定义书签。 3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计........................................ 错误！未定义书签。 3.1.4电源的设计.......................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.5温度采集电路子系统电路的设计...................................... 错误！未定义书签。 3.1.6键盘模块.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.2程序的设计...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.1程序功能描述...................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2程序流程图.......................................................................... 错误！未定义书签。4测试方案与测试结果.................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1测试方案.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 测试条件与仪器............................................................................. 错误！未定义书签。 4.3 测试结果及结论............................................................................. 错误！未定义书签。
一、行业概况 家用电器是指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具，包括制冷电器、空调器、清洁电器、厨房电器、电暖器具、整容保健电器、声像电器和其他电器等八大类。 从产品类别来看，家电可分为大家电、小家电及消费电子三大类，其中大家电包括白家电（冰箱、洗衣机、空调）和黑家电（电视机）两类。 图表30：各类家电产品特点
家电制造成本中有70%来自于零部件，零部件质量的高低直接决定了家电质量的好坏。家用电器零部件种类较多，包括冷凝器、蒸发器、传感器、磁控管等核心部件，以及电子元器件、线路板、电源输入组件、内部连接组件、外观结构件、五金冲压件等非核心部件，在国家统计局《国民经济行业分类》中对应的代码为3957。 不同家电零部件的制造工艺、原料有所区别，但都主要为家电整机组装企业配套，行业发展主要受下游家电市场的影响与制约。因此其发展特点、经营模式等有很大相似性。 图表1：家用电器主要零部件
二、行业发展特征 1．行业地位 我国是全球家电制造大国，家电制造业已成为约9000亿元规模的成熟产业，初步形成了海尔、格力、美的、海信科龙、格兰仕等一批国内知名品牌。目前我国主要家电产品产量位居世界前列，并占有较大市场份额。其中，家电整机产品出口额在全球出口市场比重约为30%；小家电在全球出口市场约占60%；微波炉、空调器在全球出口市场的比重约占75%和57%，压缩式冰箱比重达30%，全自动洗衣机的比重为23%。 零部件生产对家电制造行业至关重要，这是由于，家电整机70%的成本都来自于零部件，因此家电产品质量的好坏很大程度上取决于产品所用的零部件质量是否优良。 近年来，随着我国家电业的快速发展，配件生产企业不断加大投入，从产能、质量、技术等方面全面提升配套能力，以满足不断扩大的市场需求。目前我国冰箱压缩机产能超过亿台；空调压缩机行业的年产能已经超过亿台，但尚无法满足空调整机生产的采购需求。目前，广东美芝增加三条变频压缩机生产线，预计在2015年年产能达到5500万台。上海日立的年产能也在2011年扩大至1800万台。主要配套格力电器空调生产的珠海凌达压缩机有限公司产能已经超过1600万台。此外，松下万宝压缩机、三菱电机、华润三洋、西安庆安等空调压缩机生产企业也都有生产线改造、新建生产线项目上马等扩产计划。 此外，家电零部件中的压缩机、电机、控制器、模具及各类原材
CJ 128--2000 前言 《热量表》标准在我国首次制定。标准制定过程结合了我国热量表研制、生产、使用情况，参照了欧洲热量表标准EN1434（Heat meters）和国际法制计量组织的R75号国际建议（OIML—R75）。本标准采用了EN1434中的EN1434.1、EN1434.2、EN1434.4、 EN1434.5四个标准中的主要内容。对EN1434.3和EN1434.6两个标准暂不采用。铂电阻的结构和应用基本上采用了欧洲标准EN1434.2。鉴于R75号国际建议也按照EN1434修改，因此，本标准的准确度等级参照EN1434制定。 标准虽然暂不编写EN1434.3的内容，但为了热量表在测试过程中有输出信号接口，也为了信号远传或其他用途，规定热量表应有标准通讯接口。 本标准有七个附录。附录A至附录F都是标准的附录。其中附录A、附录C至附录F就水的密度和焓值以及流量传感器、温度传感器、计算器和热量表的准确度测量和计算，规定得比欧洲标准详细，便于使用。附录G只是为了热量表信号远传和预付费技术的发展提供条件，是提示的附录。 本标准的第4章4.2.3条、4.2.4条、4.2.5条、4.3.3条、4.3.4条、第5章5.2节至5.7节、第6章6.2节，均为强制性条文，其余为推荐性条文。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设研究院归口。 本标准起草单位： 建设部城市建设研究院、中国科学院物理研究所、北京德宝泛华机电有限公司、清华大学、丹东思凯电子发展有限责任公司、天津市赛恩电子技术有限公司、江苏环能工程有限公司、中国航空工业沈阳发动机设计研究所沈阳航发热计量技术有限公司、唐山汇中仪表有限公司、大连天正热能自动化设备有限公司、西门子楼宇科技（香港）有限公司、丹佛斯公司。 本标准主要起草人：李国祥吕士健王树铎王作春狄洪发史健君左晔王建国申秀丽徐彦庆郑吉发邵康文李滨涛 本标准委托建设部城市建设研究院负责解释。
实验14 温度传感器特性测量及应用 温度是科学研究中一个重要的基本物理量，在物理学、化学、热力学、飞行力学、流体力学等科学的研究中，都离不开对温度的测量和控制，许多工业产品的质量和产量都与温度有直接关系。随着科学技术的发展，各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现，并大批量生产和扩大应用。这类集成电路测温器件有以下几个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）不像热电偶那样需要参考点；（3）抗干扰能力强；（4）互换性好，使用简单方便。因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，熟悉该传感器的基本特性，并采用非平衡电桥法，组装一台0～50o C数字式温度计。 实验目的和学习要求 1．学习和掌握AD590电流型集成电路温度传感器的特性； 2．测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安特性曲线； 3．测量AD590输出电流和温度的关系； 4．用AD590传感器设计并组装数字式摄氏温度计。 实验原理 集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋120℃之间温度测量。集成温度传感器有电压输出型和电流输出型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源，因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有很好的线性特性。 本实验采用的是AD590电流型集成温度传感器，该器件的两端当加有某一直流工作电压时（一般工作电压可在4.5V～20V范围内），其输出电流(I)与温度(T)成正比。 I=BT+A 式中，I为其输出电流，单位μA；T为摄氏温度；B为传感器的灵敏度（一般AD590的B=1μA/o C,即如果该温度传感器的温度升高或降低1o C，则传感器的输出电流增加或减少1μA）；A为摄氏零度时的电流值，该值恰好与冰点的热力学温度273K相对应。（对市售的一般AD590，其A值从273～278μA略有差异）。所以只要串接一只取样电阻Ｒ(1k?)即可实现电流1μA到电压1mV的转换，组成最基本的温度(T)测量电路(1mV/o C)。 利用AD590集成电路温度传感器的上述特性，可以制成各种用途的温度计。采用非平衡电桥线路，可以制作一台数字式摄氏温度计，即AD590器件在0o C时，数字电压显示值为“0”mv，而当AD590器件处于t o C时，数字电压表显示值为“t”mv。 实验仪器 智能式数字恒温控制仪；量程0～19.999V四位半数字式电压表；直流1.5V～12V 稳压输出电源；可调式磁性搅拌器以及加热器、玻璃管、和AD590集成温度传感器；ZX21型电阻箱，保温杯，水银温度计等。
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)、
传感器应用电路设计 电子温度计 学校：贵州航天职业技术学院 班级：2011级应用电子技术 指导老师： 姓名： 组员：
摘要 传感器（英文名称：transducer/sensor）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。 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计。在件方面介绍单片机温度控制系统的设计,对硬件原理图做简洁的描述。系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。软硬件分别调试完成以后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，数码管显示当前温度。由于采用了智能温度传感器DS18B20，所以本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离的点温度。系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。 随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传器)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，特点是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)。社会的发展使人们对
红外热像仪的市场应用和前景分析 新产品开发部 2013年3月 红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域。在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。 一、红外热像仪在各行业的应用 红外热像仪行业是一个发展前景非常广阔的新兴高科技产业，被广泛应用于军民两个领域。在现代战争条件下，该技术已在卫星、导弹、飞机等军事武器上获得了广泛的应用。同时，随着非制冷红外热成像技术的发展，尤其是随着产业化过程中生产成本的大幅度降低，红外热像仪已在电力、消防、工业、医疗、安防等国民经济的各个部门得到了非常广泛的应用。 1、电力设备检测 电力、电信设备过热故障预知检测，在电力系统和设备维修检查中，红外线热像仪被证明是节约资金的诊断和预防工具。测量电气设备，非接触红外热像仪可以从安全的距离测量一个物体的表面温度，使其成为电气设备维修操作中不可缺少的工具。红外热像仪可以有效防止设备故障和计划外的断电事故的发生。 ①输电设备：接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线; ②变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷
器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器; ③配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆; ④发电厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS; 下面是需要采用红外热像仪进行检查的部分设施： A:电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载、过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。 B：变压器：可以发现的隐患有接头松动、套管过热、接触不良（抽头变换器）、过载、三相负载不平衡、冷却管堵塞不畅。空冷器件的绕组可直接用红外热像仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。 C：电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高、不平衡负载、绕组短路或开路、碳刷、滑环和急流环发热、过载过热、冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁心或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，今儿损坏绕组线圈。检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或更换。 电动机线圈绝缘层：通过测量电动机线圈绝缘层的温度、延长它的寿命。还可能引起驱动目标的损坏。为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器（或者保险丝）温度是否一致。 D：连接器：电连接部位会逐渐放松连接器，由于反复地加热（膨胀）和冷却（收缩）产生热量、或表面赃物、碳沉积和腐蚀。非接触红外热像仪可以迅速确定表明有严重问题的温升。 电动机轴承： E：各相之间的测量：检查感应电动机、大型计算机和其它设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。 F：不间断电源：确定UPS输出滤波器上连接线的发热点。一个温度低的点表明可能直流滤波线路是开路。 备用电池：检查低压电池以确保连接正确。与电池接头接触不良可能会加热到足以烧毁电池芯棒。
参考医学 超声波热量表、电动温控阀安装 超声波热量表的安装及注意事项 配置：超声波热量表、测温球阀、电动温控阀、热量表配套活接、过滤器、手动球阀（或锁闭阀）（1）热量表、测温球阀、电动温控阀安装示意图 （2）施工条件 A）系统及过滤器杂质排除干净，管道系统中无杂质； B）安装热量表的环境中无漏水情况，相对空气湿度不超过85%。 C）超声波热量表调试，必须要从过滤器排污，排污时将热量表用塑料袋套住， 防止排污泄水导致热量表进水损坏。 （3）热量表安装 1?安装位置：热量表按设计安装在进水管（供水管）。电动温控阀安装在回水管测温 球阀后。 A，热量表要安装在合适的位置，以便于操作、读取与维护维修 B,热量表上的铅封不能损坏。如损坏生产厂商将不再承担质量和准确度保证。 参考医学 C,安装时应严格要求，谨慎操作，防止人为损坏。
D,超声波热量表可水平或垂直安装，垂直安装时，应使进水方向由下进水； E ,热量表禁止安装在管道的最上端，防止局部管道集气造成计量不准； F，安装热量表前，应先确认区分供、回水管以及水流方向；热量表壳体上箭头所指方向为水流方向，不得装反； 2.安装环境： a.热量表要求使用环境相对干燥，湿度较低为宜. b.安装在管道井内，管道井地面应有防水处理； c.热量表安装时应避免在表的上方有各种供回水管道，防止漏水造成热量表损坏； d.同一个管井安装多块热量表时，应使热量表安装位置在垂直方向错开（相互平行或并排），避免上下叠加的安装方式造成上面漏水下面进水的结果； 3.热量表的搬运及拿放： 热量表属于比较贵重精密仪表，拿起放下时必须小心 a.轻拿轻放，避免碰撞； b.禁止提拽表头、传感器线；禁止挤压测温探头； c.严禁靠近较高温度热源如电气焊，防止电池爆炸伤人以及损坏仪表； 4.热量表温度传感器的安装方式： 热量表的温度传感器共有两只（进水和回水），安装时应将红色标签的温度传感器安装在进水管上（通常在表体测温孔内），另一只兰色标签的温度传感器安装在回水管上，安装温度传感器的步骤为： a）取下温度传感器上的防水胶圈塞进侧温座孔内; 参考医学 b）再将温度传感器装进测温座孔并上紧（以防止漏水或未经许可的人员打开）；
关于温度传感器特性的实验研究 摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波 尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。 关键词：定标转化拟合数学软件 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR 1.引言 温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。 2.热电阻的特性 2.1实验原理 2.1.1Pt100铂电阻的测温原理 和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。 按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下： TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1) 其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值（R100=138.51Ω，R0=100.00Ω），代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。 Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下： Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃ 基于单片机的智能温度传感器的毕业设计 1.1设计目的 我国是一个农业大国，粮食是一个国家生存的根本，为了防备战争、灾害及各种突发事件的发生，粮食的安全储藏具有重要的意义。目前，我国各地区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食储存变质问题，而影响粮食储藏的主要参数又是温度。根据国家粮食保护法规定，必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度，以便及时采取相应的措施，防止粮食的变质。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行，不但测试速度慢、测试精度低，而且人员劳动强度非常大。随着计算机和信息技术的发展，计算机测量系统越来越多的场合得到了广泛应用。传统的人工查看粮温的方法，已逐步被电子检温设备所取代，小的储粮设备一般采用小型测温仪检测粮温，大中型储粮设备已逐步配备微机测温系统。前一种方式多数采用由拨动手动开关逐点查看粮温的方法，有些也采用自动巡检方式并配备小型打印机记录粮温数据。后一种方式则可在微机机房监测粮温情况，并能利用微机对粮温数据进行分析对比。保证粮库中储藏粮食的安全，一个十分重要的条件就是要求粮食储藏温度保持在18℃~20℃之间。对于出现不正常升温或降温，要求能够迅速的测量并且报警使工作人员可以马上采取措施降温或升温。本设计采用的DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能温度传感器。可以通过程序设定9~12位的分辨率，测量温度围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃围精度为士0.5℃，DS18B20支持“一线总线”接口，用一根线对信号进行双向传输，具有接口简单容易 扩展等优点，适用于单主机、多从机构成的系统。DS18B20测量的现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，提高了系统的抗干扰性，适合各种恶劣环境的现场温度测量。DS18B20支持3V~ 5.5V的电压围。分辨率、报警温度可设定存储在DS18B20的E2PROM中，掉电后依然保存。 1.2 设计容 （1）一线总线制单片机中的应用。 （2）点阵式液晶显示器的使用。 （3）高级语言对单片机编程技术。 1.3 设计要求 （1）检测8个温度点数。 （2）精度要求正负0.5摄氏度 （3）体积在200*100毫米。 （4）数据传输约一公里左右。 （5）采用LCD显示。 1.4 关于一线总线DS18B20的简介 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，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。可以分别在93.75 ms和750 ms完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的 温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单，引脚1接地（GND），引脚3（VCC）接电源+5V，引脚2（DQ）接单片机输入\输出一个端口，电压+5V和信号线（DQ）之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口，所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，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。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电，电压围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。 ●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。 4.部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，其部结构框图★ 64位ＲＯＭ的位结构如图★◆。开始８位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入用户报警上下限数据。 MSB LSB MSB LSB MSB LSB DS18B20温度传感器的部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器，其容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★，其中，低5位一直为1；TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，在DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动；R0和R1决定温度转化的精度位数，即用来设置分辨率，其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8 红外传感器的应用与市场调研报告 随着现代科学技术的迅猛发展，基于传感器技术的非电物理量的测量与控制技术越来越多的应用到了社会的各项技术领域中。其中，红外传感器技术成为近年来发展最快的技术之一。科学技术水平、计算机微处理器技术、现代数字信号处理技术、新型半导体等材料的推出和加工制造工艺等各方面的进步，使得红外传感器发展迅猛。 红外线，实质上是一种电磁辐射波，其波长范围大致在0.78m～1000m频谱范围内，因其是位于可见光中红光以外的光线，故而得名为红外线。任何温度高于绝对零度的物体，都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术，即为红外传感技术。红外传感器作为红外技术的重要工具，对其的发展和提升起着重要作用。 一、红外传感器主要应用领域和技术特点 1.主要应用领域 红外传感技术作为一门迅速发展的新兴科学已经被广泛应用于国防军事（如：红外对抗进行规避和欺骗）、科研、生产（如：红外测温仪非接触测温）、医学（如红外线热象诊断技术）等领域获得了广泛的应用。以及红外制导，红外成像，红外遥感等已经成为各领域的尖端技术。 (1)辐射计，用于辐射和光谱测量。 (2)搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其位置并对其运动进行 跟踪。 (3)热成型系统，可以产生整个目标红外辐射的分布图像。 （4）红外测距和通信系统。 2.技术特点：能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线， 该光线能够将红外线接收二极管导通，使系统产生误判，甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集，对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。 二、红外传感器信号性质与特点 按功能分类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（4）红外测距和通信系统；（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效应）。 红外热电探测器是利用红外辐射的热效应及材料的热电效应制成的元件，因红外的照射或遮挡而产生或失去热量才有输出，热电材料的温度由T变道T+t材料表面的电荷会发生变化，热电材料只有在温度变化时才能产生电压，在使用温度范围内，稳定性好，性能指数大，价格低廉而且分散性小一般是LiTaO3。在加热过程中，不管什么波长的红外线，只要功率相同，对热电传感器的加热效果是相同的。假如热电探测器对入射辐射的各种波长基本上都有相同的响应，所以这类探测器为“无选择红外探测器” 红外光电传感器，利用红外辐射的话光电效应制成，所以响应时间短。此外，要使物体内部的电子改变运动状态，入射光子的能量就必须足够大，入射光线的频率必须大于某一值，即光电效应的辐射存在一个最长的波长限度。由于这类探测器是以光子为单元起作用的，只要光子能量足够，相同数目的光子基本上具有相同的效果，因此这类探测器常被称为“光子 、热量表测量原理 热量表一般由流量计、温度传感器和计算器组成。当水流经热交换系统时，流量计测量出热（冷）水流量，并将测量结果以脉冲形式传送给计算器，计算器通过与之相连的配对温度传感器测出进、出口的水温，以及水流经的时间，根据以下方程计算出系统释放（或吸收）的热量。 二、热量表简介 热量表依据国家城镇建设行业标准《热量表》（CJ128-2000）设计，主要用于计量以水为介质的热交换系统所释放（或吸收）的热量，并可进行数据传输（可选），便于远程抄表和计算机集中管理；配以IC卡智能控制阀等部件可实现用热的预付费管理。 热计量表产品已形成系列化、多样化，规格齐全，公称口径从DN15到DN400；有单流束/多流束、普通型/无磁型、热用型/冷热兼用型、远传型/IC卡型等型号，可满足用户的不同需求。 三、显示内容及操作说明 1. 液晶常显示项为累积热量。 2. 按键每按一下，顺次显示下一项内容。 3. 每项显示内容最长显示3分钟，无动作后自动返回累积热量显示。 四、使用和维护说明 1. 供热或制冷系统的水质应符合国家和行业规定的要求。 2. 热量表应安装在便于查看、维护和管理的位置。水流方向必须保证与热量表标示的方向一致。 3. 热量表在使用过程中应避免高温、强烈振动与冲击、冰冻以及大量灰尘等恶劣环境，最好将其安装在带有保温的热量表箱活管道井内。 4. 热量表的显示器不得被水浸泡并应避免阳光直射。切勿用力拉扯热量表的温度传感器导线和流量信号传感器导线。 5. 热量表使用了至少一个采暖季后，在每个采暖季正式开始之前，系统一定要在十分之一常用流量的温水环境中运行两个小时以上。 6. 每个采暖季结束后最好不要把系统管路里的水排泄掉。 成都理工大学工程 技术学院 单片机课程设计报告 数字温度计设计 摘要 在这个信息化高速发展的时代，单片机作为一种最经典的微控制器，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，作为自动化专业的学生，我们学习了单片机，就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。本文设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。 关键词：单片机，数字控制，数码管显示，温度计，DS18B20，AT89S52。 目录 1概述 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计原理 (4) 1.3设计难点 (4) 2 系统总体方案及硬件设计...................................................... 错误！未定义书签。 2.1数字温度计设计方案论证 (4) 2.2.1 主控制器 (5) 2.4 系统整体硬件电路设计 (7) 3系统软件设计 (8) 3.1初始化程序 (8) 3.2读出温度子程序 (9) 3.3读、写时序子程序 (10) 3.4 温度处理子程序 (11) 3.5 显示程序 (12) 4 Proteus软件仿真 (13) 5硬件实物 (14) 6课程设计体会 (15) 附录1： (14) 附录2: (21) 1概述 1.1设计目的 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的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，测温准确，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，可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。 1.2设计原理 本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计，用来测量环境温度，测量范围为-50℃—110℃度。整个设计系统分为4部分：单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心，通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换，同时因其输出为数字形式，且为串行输出，这就方便了单片机进行数据处理，但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后，使之能够方便地在数码管上输出。LED采用三位一体共阳的数码管。 1.3设计难点此设计的重点在于编程，程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警，其外围电路所用器件较少，相对简单，实现容易。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，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，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 2.2总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用DS18B20，用3位共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14基于单片机的智能温度传感器的毕业设计
温度传感器工作原理
红外传感器市场调研报告
热量表测量原理
温度传感器实验设计概要
基于单片机的温度传感器的设计说明
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