《基于单片机的ad590测温系统》课程设计报告.pdf

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1、《基于单片机的ad590测温系统》课程设计报告专业班级�电子信息工程07姓名�指导教师�2010年11月5日信息与电子工程学院目录1、前言………………………………………………………………12、设计方案比较……………………………………………………13、硬件设计…………………………………………………………34、软件设计…………………………………………………………75、调试………………………………………………………………86、总结………………………………………………………………97、附录………………………………………………………………10前言近年来随着科技的飞速发展�为使生活更

2、加便捷�单片机技术正在不断地走向日常应用�同时带动传统检测技术日新月异。在人们生活环境中�温度扮演着举足轻重的角色�人们无时无刻在与温度打交道。可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑温度的因素。目前测量温度一般使用的温度计�除了常用的水银或酒精制成的温度计外�还有用其他材料制成的温度计。本次课程设计是基于单片机的测温系统�此系统的传感器是热敏电阻�利用热敏电阻负温度系数的特性构建出测量电路�再通过STC12C5608AD单片机�单片机内部有10位8路的AD转换�可把测量电路输出的电压值转化为AD值�然后通过四位数码管显示出温度�本次设计使用键盘设置温度报警点�这样可在不同

3、场合使用�当超过温度时显体管就会闪烁。使用电脑上USB接口的5V电压即可让这个系统工作。经过keil软件编辑�编译�链接�调试以及仿真�写出满足控制要求的程序�通过下载线把写好的程序下载单片机内。单片机即可自主反复执行程序�从而完成测温过程。这种设计方案实现了温度实时测量和显示。该系统抗干扰能力强�具有较高的测量精度�安装简单方便�性价比高�可维护性好。这种测温系统可广泛应用于各种场合�实现对的实时测量�是一种比较智能、经济的方案�适于大力推广�可带来很好的经济效益和社会效益。设计方案比较方案一��晶体管3DG6作为温度传感器�在现代工农业生产过程中�环境温度的测量和控制

4、是极为普遍和重要的。为了提高生产效率�降低生产成本�寻求性能可靠价格低廉�且应用广泛的元器件是生产过程的首选。本测量仪就是采用极为普遍的晶体管3DG6作为温度传感器�廉价的电压/频率转换器(V/F)LM331与AT89C51单片机组成的温度测量仪。它具有成本低�调校简便�自动补偿�测量精度高的特点。半导体理论和实验证明�在-50℃�+150℃的范围内�当发射结正偏时�不管集电结反偏还是零偏�在一定的集电极电流形式下�NPN硅晶体管的基极-发射极正向电压UBE随温度T1的增加而减小。并有良好的线性关系�其电压温度系数约-2.1mv/℃。因此�晶体管3DG6不但可以作为通常的

5、电子器件使用�而且也是一种价格低廉�取材方便�性能良好的温度传感器�但是此方案抗干扰性差�数据处理复杂�数据存放空间大�且受市场限制。方案二��DS18B20作为温度传感器�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

6、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。方案三��AD590作为温度传感器�AD590是单片集成感温电流源。它的主要特性如下�流过器件的电流�uA�等于器件所处环境的热力学温度是线性关系,方便编程人员对电压转化为温度的计算�测温范围为-55℃�+150℃。电源电压范围为4V�30V�可以承受44V正向电压和20V反向电压�输出电阻为710M欧姆。共有I、J、K、L、M五档�其中M档精度最高�在-55℃�+150℃范围内非线性误差为±0.3℃。利用热敏电阻负温度系数的特性构建出测量电路�再通过STC12C5410AD单

7、片机�单片机内部有10位8路的AD转换�可把测量电路输出的电压值转化为AD值�然后通过四位数码管显示出温度�本次设计使用键盘设置温度报警点�这样可在不同场合使用�当超过温度时蜂鸣器就会发出声音。使用电脑上USB接口的5V电压即可让这个系统工作。经过keil软件编辑�编译�链接�调试以及仿真�写出满足控制要求的程序�通过下载线把写好的程序下载单片机内。单片机即可自主反复执行程序�从而完成测温过程。2总结�与方案一相比�方案三可行性好�便于标定�好调节�精度高�线性好�便于计算�电路有较好的平衡性与灵敏性�测量范围为从�55℃��