带温度传感器的单片机研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电气工程及自动化带温度传感器的单片机研究摘要：本文介绍了单片机的发展历史，同时介绍了单片机的基本构造，还有单片机的硬件特性，介绍了单片机的功能扩展，介绍了温度传感器的原理及其分类，几种常见的温度传感器的特性与应用，对单片机和温度传感器的发展做了部分介绍。关键词：单片机；温度传感器；单片机应用；热电偶；热电阻1.引言微型化是计算机发展的重要方向，把计算机的控制器存储器、运算器输入/输出（I/O）接口四个组成部分集成在一个硅片内，于是就出现了一个以大规模集成电路为主的微型计算机简称单片机。由于单片机的重要应用领

2、域为智能化电子产品，一般需要嵌入一定设备，故又称为嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocomputer）。目前生产的单片机厂商很多，产品型号规格数不胜数，性能各具特色[1]。在实际的运用中，用到了单片机的各项功能的扩展，其中与传感器之间的结合运用相当广泛。在此介绍单片机与温度传感器之间的结合，丰富了单片机的运用。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了包含半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器[2]。温度传感器各种传感器中最为常用的

3、一种，现代的温度传感器外形非常小，而且可以广泛应用在生产实践的各个领域中。2．单片机的发展历史单片机的发展课分为四个阶段：单片机初级阶段，应为工艺的限制，此阶段的单片机采用双片的形式而功能比较简单；低性能单片机阶段，此阶段的单片机已为一台完整的计算机，单内部资源不够丰富；高性能单片机阶段，此阶段的单片机片内资源丰富，以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内及乘客8位CPU、16位定时器/计数器、串行I/O口，多级中断系统、RAM、ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。有的型号内部还带有A/D

4、转换器；8位单片机的巩固发展及16位、32位单片机推出的阶段[3]。3．单片机的基本结构单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。44．单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。飞机上各种仪表的控制，导弹的导航装置，工业自动化过程的实时控制和数据处理，计算机的网络通讯与数据传输，广泛使用的各种智能IC卡，录像机、民用豪华轿车的安全保障系统，摄像机、以及程控玩具，全自动洗衣机的控制，电子宠物等，这些都离不开单片机[4]。单片机广泛应用于医用设备仪器仪表、航空航天、家用电器、

5、专用设备的智能化管理及过程控制等领域[5]。在此介绍单片机的扩展功能，列举其余温度传感器相结合，以达到单片机功能的扩展及其相关产品的研发。既丰富了单片机的共能，同样也能实现产品的自动化以达到人们对产品功能多样的要求，下来介绍温度传感器。5.温度传感器的介绍温度传感器的测温原理:利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。5.1温度传感器的分类5.1.1接触式和非接触式温度传感器接触式温度传感器:接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接

6、表示被测对象的温度。非接触式温度传感器:它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布[6]。5.1.2模拟温度传感器热电偶:工作原理是当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生。热电阻：其材料特性为导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温

7、度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器，这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量[7]。5.1.3逻辑输出型温度传感器在许多应用中，我们并不需要严格测量温度值，只关心温度是否超出了一个设定范围，一旦温度超出所规定的范围，则发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器。45.1.4数字式温度传感器就是能把温度物理量和湿度物理量，通过温、湿度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、plc、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。5.2几种常用的温度传感器AD

8、590温度传感器：AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3到30V，输出电流223μA（-50℃）到423μA（+150℃），灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时，R两端的电压可作为喻出电压。注意R的阻值不能取得太大，以保证AD590两端电压不低于3V。AD590输