温度测量显示

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1、工程设计课程名称工程设计课题名称温度测量显示电路设计专业班级姓名学号目录一．引言………………………………………………………………………3二．系统方案确定……………………………………………………………2系统设计方案论证与确定……………………………………………2三．硬件设计总体方案……………………………………………………31、单片机2、温度传感器模块3、温度显示模块4、整个电路图5、程序四．软件仿真…………………………………………………………………13五．课程设计心得与体会……………………………………………………14一．一、引言近几年来随

2、着单片机在检测和控制系统中得到广泛应用，传统控制技术也已经满足不了现代工业生产所需，各行各业对于控制和测量的需求也越来越高。而温度则是系统常需要测量、控制和保持一个量，如何分析和选取就显得尤为重要了。经过对各种温度测量方案的收集整理之后（包括传统的分立式传感器），本系统最终选取采用铂电阻PT100作为温度传感器，恒流测温的方法，通过单片机进行控制。本系统以四个部分为主体：测量电路、单片机电路，数码管显示电路。二．方案论证与确定系统设计方案论证方案一通过温度传感器采集温度信号，经信号放大器放大后，送到A/D转换芯片，将模拟量转化为数字量

3、，传送给单片机控制系统，最后经过LED显示温度。热电阻也是最常用的一种温度传感器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定，使用方便。该方案采用热电阻PT100做为温度传感器、AD620作为信号放大器，TLC2543作为A/D转换部件，对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点并且可以通过编写程序对输入信号进行分段线性化处理，使得测量精度大大提高。这个方案在电路设计上比较麻烦，涉及到A/D转换，温度采集等复杂模块，而且电阻与温度的对应值的计算也无形的增大了设计的工作量，故不作为优先考虑工作方框图如下OP07模拟信号放大PT100温度传感器A

4、D0809信号处理时钟信号控制系统AT89C514联8段数码管FPGA产生50KHZ分频信号方案二进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。三、硬件设计总体方案1、单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可

5、编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高

6、且价廉的方案。AT89C51单片机引脚结构图如图2-3所示。AT89C51的主要特性如下：·与MCS-51兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2、温度传感器模块DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器，其结构图如图3所示，与传统的热敏电阻相比，他能够直

7、接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20的特点：（1）独特的单线接口

8、方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）在使用中不需要任何外围元件。（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。（4）测温范围：-55 ~+125