智能室温检测仪设计

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1、摘要本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。总体来说，该设计是切实可行的。关键词：温度；Pt100热电阻；AT89C51单片机；LCD显示器。目录第一章绪论1第二章　系统整体设计22.1信号的采集22.1.1.温度传感器22.

2、2.2.DS18B20主要特性42.2.3.DS18B20基本应用电路42.2　信号分析52.2.1.复位电路62.2.2.晶振电路62.3　信号处理72.3.1显示电路7第三章总体的软件程序的设计93.1主程序的设计93.2温度转换流程图的设计93.3显示流程图的设计10总结11参考文献12附录13第一章绪论随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重

3、要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。传感器作为测试系统的重要元件，对测试系统的发展具有至关重要作用，其性能的优越与否直接关系到测试系统的发展。因此对于传感器的性能要求更为严格，性能稳定，数据可靠，经久耐用等等，这些都是传感器必要的性能。同时，测试系统在人们的生活中起着越来越重要的作用。温度传感器是其中重要的一类传器。其发展速度之快，以及其应用之广。并且还有很大潜力为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实

4、用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本次课程设计主要研究主要内容是智能室温检测仪的设计，通过热敏电阻的电阻值与温度的关系检测当前电阻值，将温度转化为电信号，再通过对电信号的处理使其表现为温度的常数，并实现温度的实时监测，测量范围为0——50ºC本设计系统包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，数据处理与控制模块，温度显示五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度测量与显示，完成了课题所有要求。13第二章　系统整体设计本方案以STC89C52单片机系统为核心来对温度、湿度进行实时控制和

5、巡检。各检测单元能独立完成各自功能，并根据主控机的指令对温湿度进行实时采集。主控机负责控制指令的发送，并控制各个检测单元进行温度采集，收集测量数据，同时对测量结果进行整理和显示。其中包括单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。图2.1系统总方框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。(1)信号采集由温度传感器模块和湿度传感器模块组成；(2)信号分析由单片机STC89C52组成；(3)信号处理由液晶显示模块、继电器模块和蜂鸣器模块组成。2.1信号的采集2.1.1.温度传

6、感器热电阻（thermalresistor）是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻13的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻

7、值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。本实验主要采用热敏电阻检测温度的变化，热敏电阻的阻值随温度变化而变化，关系为（2—1）R，R0为温度是T，T0时的电阻值，B为热敏电阻的材料常数，一般B=2000~6000K。图2.2热敏电阻的类型其检测电路如图所示：13图2.3温度检测电路通过与单片机连接，构成DS18B20。DS18B20内部结构主要

8、由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。实现温度的随时检测。2.2.2.DS18B20主要特性DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式