毕业论文-智能型温度测量仪设计

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1、开封大学机电工程学院电子信息工程技术专业毕业论文摘要随着技术的发展，智能化的产品越来越受人们的青睐。智能型温度测量仪作为一个智能化的温度计来说也是比较受欢迎的。通常，智能化的仪器仪表通常都有自动零点调整和仪表满度的校正，因此可以减小测量误差，同时可实现一表多用。智能型温度测量仪可配不同类型、不同分度号的温度传感器，故又称为温度万用表。它不但能实现对测量传感器（例如热电偶）的冷端自动补偿和非线性补偿，以及对热电阻的引线电阻影响的消除等，还可实现各类测量误差的自动修正。进行各种复杂运算（测量算法和控制算法），对获

2、取的温度信息进行整理和加工；统计分析干扰信号特性，采用适当的数字滤波，达到抑制干扰的目的；实现各种控制规律，满足不同控制系统的需求；与其他仪器和微机进行数据通信，构成各种计算机控制系统等。多种输出形式可以有数字显示、打印记录、声光报警,还可以多点巡回检测。它既可输出模拟量,也可输出数字量（开关量）信号。本身所具有的自诊断和声光报警功能对仪表内部各种故障能自动诊断出来,并能在出现故障时显示或报警。在智能仪表的设计中,由于采用了单片机技术,使得硬件电路大大简化,而其软件的强大功能又使仪表的性能得到了明显提高,功能

3、的扩展也变得十分方便。加上通信功能后,其检测、控制方式也十分灵活、便捷。因此,仪器、仪表的智能化、可通信化是一个很好的发展方向。关键词：智能化温度测量传感器-41-开封大学机电工程学院电子信息工程技术专业毕业论文目录论文摘要1目录2概述3设计要求1设计项目42设计目的43设计功能要求44主要技术指标45采用方案46方案论证与选择4设计说明1智能型温度测量仪的基本结构与工作流程51.1硬件结构51.2系统软件51.3工作流程52硬件电路设计62.1单片机的选取62.2A/D转换器的选用62.3传感器，I/U变换

4、、滤波、标度变换电路的选取72.4键盘显示电路的设计82.5报警电路92.6AT89C51I/O口分配103软件电路设计123.1时钟频率的确定123.2计算方法123.3监控程序设计134总结395参考文献40-41-开封大学机电工程学院电子信息工程技术专业毕业论文智能型温度测量仪设计概述：智能化测量仪具有精度高、灵敏度高、测量速度快、测量的自动化以及多种输出形式等一系列优点，受到科研、工业界的普遍欢迎。热工测量如温度、压力、流量等，正越来越广泛地采用智能化测量仪；智能型温度测量仪一般直接配接热电偶或热电阻

5、等温度传感器，由于温度传感器本身的非线性，故仪器内部需增加进行非线性补偿的电路或软件。如果测温范围允许使用集成T/I或T/U变换器，由于其线性很好，不必采用非线性补偿。智能压力、流量显示仪，一般配接变送器即传感器和变送电路一体化的产品，这类传感器的输出信号为0～10mA或4～20mA的直流标准信号且线性很好。不需进行非线性补偿，仪表的软、硬件组成较简单。设计要求-41-开封大学机电工程学院电子信息工程技术专业毕业论文1、设计项目：智能型温度测量仪2、设计目的：（1）根据自己所学的知识来完成智能型温度测量仪的设

6、计。（2）通过设计来巩固所学的单片机及电路方面的知识。（3）培养学生独立思考、阅读大量技术资料的能力，培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。（4）提高学生对工作认真负责、勇于开拓、勇于实践的基本素质！3、设计功能要求：（1）配合集成T/I变换器，实现温度的测量；（2）能够实现开机自检、自动调零的功能；（3）具有克服随机误差的数字滤波功能；（4）可以预置温度上限、下限，超限时声、光报警；（5）通过电脑USB接口来提供5V电源使温度仪正常工作。4、主要技术指标：（1）测量温度范围：-50℃～1

7、50℃（2）测量误差：≤1%（最大引用误差）（3）分辨率：0.1℃（4）显示方式：4位LED数码管显示被测温度值5、采用方案：集成T/I变换器→I/U变换器→滤波器→A/D转换器→单片机6、方案论证与选择（1）从功能要求看，系统功能并不复杂，MCS-51单片机完全可以胜任主机角色；（2）从测温范围看，热电阻传感器或集成T/I（或T/U）变换器均可满足要求；（3）从分辨率看，普通运放和11位以上的A/D转换器可以满足精度要求；分辨率=0.1℃/(200-0)℃=1/2000（4）由于温度变化缓慢，采用双积分型A

8、/D转换器，不需要采样保持器；也可选用片内带有12位A/D转换器的。设计说明-41-开封大学机电工程学院电子信息工程技术专业毕业论文1、智能型温度测量仪的基本结构与工作流程智能型温度测量仪与其他智能化仪器一样,也是由硬件和软件两大部分组成的。1.1、硬件结构智能型温度测量仪的硬件部分由单片机主机电路、过程输入输出通道、键盘（人—机联系部件）、接口和显示打印部分组成,如图1-1所示。图1-1（硬件