智能型温度测量仪课程设计

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1、目录前言2第1章智能温度测量仪表方案设计与论证31.1功能与要求31.2方案论证与比较31.3方案的确定5第2章智能温度测量仪表的硬件设计52.1系统硬件框图如图2所示62.2温度采集与放大电路的设计62.3调零电路的设计72.4A/D转换电路的设计82.5单片机最小系统92.6LED显示电路的设计102.7系统电源的设计…………………………………………………………………………………………………………………………….13第3章软件设计133.1主程序设计133.2ADC0809数据读取程序设计................................................

2、.............................................................143.3数字滤波程序设计………………………………………………………………………………….163.4温度设定及显示程序设计………………………………………………………………………….20第4章设计体会与小结23参考文献24附录2523前言。智能型温度测量仪是基于AT89C51单片机对温度进行控制的，采用PT100温度传感器采集温度数据，通过仪用放大器将温度信号放大，然后再送入A/D转化器，将模拟信号转变成便于单片机处理的数字信号，经过单片机处理后，把温度用LED数码管以

3、动态扫描的方式显示出来。温度测量仪，涉及了模拟电子技术，数字电子技术，单片机接口技术，传感器检测技术等，是一个综合性比较强的课题，比较适合学生做课程设计，在做课程设计过程中，学生通过查找各种资料和书籍，巩固并加深了对专业知识的认识，提高了分析问题的能力和相对独立思考问题的能力。23第1章智能温度测量仪表方案设计与论证1.1功能与要求与技术指标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

4、：≤1%⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。1.2总体方案论证方案一：采用DS18B20数字传感器采集温度数据，然后送入单片机进行数据处理，处理后将温度由数码管显示电路图如图1所示：图1-2：23DS18B20数字传感器是一个3脚的芯片，1脚为接地，2脚为数据输入输出，3脚为可选的VCC电源。通过一个单线接口发送或接收数据，因此单片机与DS18B20之间仅需一条连线（加上地线）。作为温度采集芯片，可直接将采集值进行处理得到数字量送入单片机,之后由数码管或LCD液晶显示。采用此芯片做温度采集，使得硬件电路结构简单，同时也避免了使用多级电路出现前后级阻抗不匹配的问题，不但节约了硬件

5、部分的成本，提高了采集数据的可靠度。方案二：采用Pt100铂热电阻温度传感器采集温度数据，Ptl00铂电阻具有抗震性能好、测温范围广、测量精度高、机械强度高、耐压性能好等特点,且电阻率较大,其电阻R，与温度t的关系为正比例系数的单调函数，实际测量中有良好的重复性。PT100温度传感器0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。方案比较PT100铂热电阻：温度℃PT100阻值Ω传感两端电压mV0100.00124.381100.39124.850119.40147.79100138.51170.64150157.33192.93200175.86214.68250194.102

6、35.90300212.05256.59350229.72276.79400247.09296.48450264.18315.69500280.98334.42优点：是一种广泛应用的测温元件,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、抗干扰能力强等优点，测温范围在本课程设计的要求范围之内。缺点：测量电路比较复杂，容易出现多级电路出现前后级阻抗不匹配的问题。DS18B20数字温度传感器：优点：具有可编程、A/D转换，温度采集电路结构简单。缺点：－55℃～＋125℃，测温范围具有一定的局限性，不适合特殊高温场合的应用，不满足本课程设计的要求（0℃～

7、150℃），故最终选择PT100铂热电阻温度传感器采集温度数据。1.3方案确定23经过两种方案的比较，最终选定PT100作为温度传感器。PT100温度传感器0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。由于其电阻值小，灵敏度高，所以引线的阻值不能忽略不计，但可采用四线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差。原理如下：如图1-3增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。四线制要求四根导线的材质、线径、长度一致且工作温