电子系统综合设计数显温度测试仪

时间:2025-04-02

目录

第一章 设计方案 ............................................................................................................. 1

1.1设计目的 ............................................................................................................. 1 1.2设计要求 ............................................................................................................. 1 1.3方案说明 ............................................................................................................. 1 第二章 设计框图 ............................................................................................................. 2 第三章 功能模块 ............................................................................................................. 3

3.1温度采集电路 ...................................................................................................... 3 3.2放大电路 ............................................................................................................. 4 3.3A/D转换电路 ....................................................................................................... 4 3.4按键控制电路 ...................................................................................................... 5 3.5显示电路 ............................................................................................................. 6 第四章 设计总体原理图 ................................................................................................... 7

1.1设计目的

1.学会掌握0809单片机.A/D转换芯片的用法; 2.学会掌握8051单片机用法; 3.培养查阅资料的能力。

1.2设计要求

1.采用八位单片机作为控制芯片。 2.测量传感器采用1KΩ电阻应变片

3.变换电路采用全桥方式,采用仪用放大器 4.要求可通过键盘设置参数如:应变量修正系数 5.采用线性电源,AC220V±15%供电

1.3方案说明

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,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。

基于AT89S52型单片机的温度测量控制显示系统

利用AD590感温效应,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,选用AT89S52型单片机作为主控制器件进行数据的处理,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,通过4位共阴极LED数码管并口传送数据,实现温度显示。此外在外加的报警电路方面控制也比较方便。 系统的框图如下:

1.主控制器---AT89S52单片机

单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

2. 显示电路

显示电路采用4位共阴极LED数码管,从P1口的P1.0到P1.3输出段码,P1.4到P1.7口输出片选信号。 3.温度传感器

温度传感器使用的是感温电阻,他可以感应环境的温度,并且他的输出与外界的温度是成线性的关系。 4.信号放大电路

在本次课程设计中,为了让输入的信号能够驱动相应的电子元件,我们采用了三级的放大电路,用的运算放大器是UA741。

5.A/D转换器

为了使该系统实现智能化和自动化,本课设使用了单片机进行控制,用到单片机则就要把输入进来的模拟信号进行数字化的转化,常见的模数转换元器件有很多,在本次课设中,为了提高系统的准确性,使用了ADC0804元件。 6.按键控制电路

本课设要求系统可以通过键盘的设置来设定一些参数,比如温度上下限报警值,当温度达到这类数值的时候就要进行相应的报警,为此我们加入了键盘控制电路,外接光敏电阻和

蜂鸣器的装置。

第三章 功能模块

3.1温度采集电路

图1 温度采集电路

温度采集主要用到了铂电阻Rt100的温度传感特性。PT100温度传感器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度传感器,属于正电阻系数,其电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示: 在0~650℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2)

在-200~0℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3) 式中A、B、C 为常数, A=3.96847×10-3; B=-5.847×10-7;

C=-4.22×10-12;

由于它的电阻—温度关系的线性度非常好,因此在测量较小范围内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为华氏温度,因此铂做成的电阻式温度传感器,又称为PT100。

PT100温度传感器的测量范围广:-200℃~+650℃,偏差小,响应时间短,还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点,其得到了广泛的应用,本设计即采用PT100作为温度传感器。主要技术指标: 测温范围:-200~650摄氏度 测温精度:0.1摄氏度 稳定性:0.1摄氏度

当温度发生变化时,铂电阻的阻值会发生变化,而铂电阻的阻值又与温度呈现一一对应。

3.2放大电路

在许多需要A/D转换和数字采集的系统中,多数情况下,传感器输出的模拟信号都很微弱,必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大,才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求,再次情况下必须选择一种符合要求的放大器。放大器的选择好坏对提高测量精度也十分关键,根据查阅的相关资料,在放大器电路精选中,一般在首级放大器有 …… 此处隐藏:2035字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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