毕业设计（论文）-基于单片机的热电偶冷端温度补偿设计

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1、基于单片机的热电偶冷端温度补偿设计摘要：热电偶的冷端温度控制系统以AT89C51单片机为中心控制器件，主要由温度传感模块，A/D转换放大模块，单片机编程模块，显示模块等部分组成。温度信号由热电偶采集，经MAX6675进行冷端补偿并放大，然后送入单片机内。显示部分由“人机交互界面”的1602液晶显示，增加可读性。该系统具备较高的测量精度，能较好的完成设计要求。ThermocouplecoldendtemperaturecontrolsystembasedonAT89C51singlechipmicrocomputerasthecentralcontroldevice,mainlyb

2、ythetemperaturesensingmodule,A/Dconversionamplificationmodule,MCUprogrammingmodule,displaymoduleandothercomponents.Thetemperaturesignalacquisitionbythermocouplecoldendcompensation,byMAX6675andamplification,andthenintothesinglechipcomputer.Thedisplaysectionby"interface"ofthe1602liquidcrystaldi

3、splay,increasereadability.Thesystemhashigheraccuracy,andbetterabletocompletethedesignrequirements.目录1.引言…………………………………………………………………………………设计任务及要求…………………………………………………………………设计方案…………………………………………………………………………2.1各模块的电路的方案选择及论证…………………………………………2.1.1温度采集及控制模块……………………………………………………2.1.2主机控制模块…………………………………………

4、………………2.1.3显示模块…………………………………………………………………………2.2系统各模块的最终案……………………………………………………………223.功能模块设计和参数计算…………………………………………………………3.1温度采集及控制部分……………………………………………………3.2单片机控制部分……………………………………………………3.3数字显示部分…………………………………………………4.软件设计…………………………………………………………………4.1主程序………………………………………………………………4.2液晶显示模块………………………………………………

5、………5.系统测试及结果分析…………………………………………………………5.1实用仪器及型号………………………………………………………5.2.2温度数据采集测试记录……………………………………………6.总结………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………1.引言热电偶在热处理炉温控制，航空发动机排气温度点检等100~1300摄氏度高温度测量领域有着广泛的应用，测量精度意义重大。K型热电偶是工业生产中被广泛应用的廉价高温传感器。但由于：①产生的信号很微弱(仅约40μV／℃)，需要精密放大器对其进行放大；②

6、按0℃分度，冷端在非0℃情况下需进行温度补偿；③输出的信号为模拟信号，欲与单片机等数字电路接口时须进行A／D转换。因此，以往的热电偶测温电路比较复杂、成本高、精度低，而且容易遭受干扰。MAXIM公司新近开发出一种K型热电偶信号转换器(IC)MAX6675，该转换器集信号放大、冷端补偿、A/D转换于一体，直接输出温度的数字信号，使温度测量的前端电路变得十分简单。1.设计任务及要求设计一个热电偶冷端自动补偿温度控制系统，冷端在非0℃情况下需进行温度补偿。采集的热电势经MAX667送入单片机，然后在显示器上显示现场的温度。2.系统设计方案该系统以AT89C51单片机为中心控制器件，主要

7、由温度传感模块，A/D转换放大模块，单片机编程模块，显示模块，控制模块等部分组成，如图2.122AT89C51K型热电偶MAX6775串行通信LCD显示图2.1系统基本模块方框图2.1各模块电路的方案选择及论证2.1.1温度采集及控制模块方案一：k型热电偶与MAX6775结合进行冷端温度补偿及温度的采集。电路简单、可靠性高、抗干扰性强。方案二：采用热敏电阻。选用此类元件的优点价格便宜，但由于热敏电阻的非线性特性会带来较大的误差。方案三：使用带有A/D（模数转换）单片集成的DS18