铂电阻实时测温显示实验

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1、测控仪器设计实验报告书班级：学号：姓名：铂电阻实时测温显示实验一、实验内容利用铂电阻随温度变化阻值变化的特性，将铂电阻接入平衡电桥当中，平衡电桥的输出电压会随温度的变化而变化，此电压经放大后的数值经过一系列运算即是实测电压值，再将电压值实时显示在液晶屏中或通过串口通信输入上位机。二、功能设计1.加热功能：用于对铂电阻进行加热使铂电阻阻值随温度发生变化。2.测温功能：通过将铂电阻阻值进行采集，放大，运算，测出实时温度，并将实时温度输送到单片机中用于数据输出。3.液晶显示功能：通过一定的接口将单片机与液晶相连，并将单片机中

2、的数据按照一定的形式输出显示在液晶模块上，实现实时采集显示。4.RS485远程通信功能：单片机与通信模块相连，将数据传递到终端。5.电压转换模块：电路板输入12V电压，给加热模块供电，通过电压转换模块转换为5V给电路板上其他原件供电。6.键盘功能：键盘主要用于输入需要加热的数值给单片机。三、设计功能的实现1.加热模块：加热模块为l298n，从电路板上引出12V用于供电，控制接口为IN1，IN2，ENA，IN1与IN2控制方向，输入0,1信号即可，ENA控制占空比，输入1即可，输出端接铂电阻加热快，给铂电阻加热。2.测温

3、模块：主要包括平衡电桥，仪表放大器INA118，16位AD采样芯片ADS7841，由于铂电阻常温阻值为100，因此先将100欧的电阻接入平衡电桥，调节平衡电桥中的滑动变阻器，是电桥输出为0，之后再接入铂电阻，铂电阻的阻值随温度变化而变化，经仪表放大器放大之后的模拟值输入ADS7841的CH0，ADS7841的控制有单片机实现，单片机通过写入控制字来设定采样端口，采样模式等，之后便可通过数据口接受数据给单片机，此时的数据为1-4096中的某一数值，代表1-5V中的某一电压，通过一定的运算即可计算出此时的温度值。3.液晶显

4、示：该模块即LCD12864模块，利用RS,RW,EN引脚与单片机相连实现液晶的功能控制字的输入，再利用8位并行数据输入口输入要显示的数据（温度），即可将实时温度显示在液晶模块上。4.RS485通信模块：主要芯片为MAX485，该芯片的输入与单片机的TXD,RXD相连，同时从单片机中引出一IO口来控制的发送还是接受数据，输出AB在电路板上做出二接线端子，与相应的串口线相连，即可将数据转移到终端上。5.电压转换模块：主要芯片为三端稳压器7805，输入即12V的输入电压，输出为5V的电压。6.键盘模块：将单片机的8个引脚引

5、出与键盘相连，同时将4个输入引脚接入四输入与非门芯片后，输出接单片机INT0，实现外部中断。四、原理图及PCB设计其中，原理图部分以8051、max485、ina118、74ls08（与非门）为核心，分为加热模块、测温模块、液晶显示模块、485通信模块。再加上接线端子与连接线。电源模块采用7805，将12V电压转为5V。pcb图部分，由于个人能力有限，排布不是很合理，但基本无冲突线路，按照电压设计了不同粗细的连接线。原理图：PCB：五、焊接调试焊接调试共分三次进行：初次主要焊接单片机最小系统与电压输入转换接口，通过通电

6、后电源指示灯是否发光来判断电压输入转换部分焊接是否成功，通过给单片机下载程序来测试最小系统模块是否焊机成功，初次焊接还是比较成功的，没有出现什么问题。第二次则将键盘部分，AD采样部分，电桥部分，485部分焊接，液晶，来l298n接口等焊接完成。第三次则是通过三个测试程序来检测第二次焊接是否正确，此次检测发现，MAX485附近有一元件虚焊，导致芯片装上后无法下载程序，重新焊接后问题解决。六、功能实现通过KEIL软件编写C程序，使在键盘上输入的温度设定值被单片机接受，并显在液晶上，此时单片机给ENA引脚供高电平，控制加热模

7、块加热，并通过变化的电阻值引起的变化的电压值来检测出真实电压值，并将该电压值显示与液晶上，并通过串口通信输入中断，输入频率课通过设置定时器0数值来设定，波特率则通过定时器1处置月PCON第8位来设定。当温度是检测值超过设定值时，单片机给ENA引脚供低电平，切断加热模块，此时由于加热块温度大于铂电阻实测温度，测试温度可能进一步上升，观察一段时间后，温度开始下降，并逐渐稳定在设定值，功能实现。部分程序代码：voidmain(){SCON=0x50;//REN=1允许串行接受状态，串口工作模式1串行口控制寄存器TMOD

8、=0

9、x21;//定时器0工作方式1定时器1工作方式2计数器/定时器工作方式寄存器PCON

10、=0x80;//B7位SMOD=1时,波特率加倍TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;ET0=1;TR0=1;TH1=0xFd;//fd为9600的波特率(SMOD=1时加倍19200),FA48