智能化温度仪器设计

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1、现代仪器课程设计智能化温度仪器设计DesignofIntellecturalizedTemperatureInstrument所在学院：机械工程学院所在系所：测控技术与仪器系专业班级：测控学生姓名：学生学号：指导老师：18江苏大学测控技术与仪器系2011-12-30智能化温度仪器设计DesignofIntellecturalizedTemperatureInstrument任务指标：实时测量现场温度，测温范围－20℃～50℃，测量精度±0.5℃，仪器采用便携式结构，能显示测量温度，并有非线性补偿与滤波功能。摘要：本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。将铂电阻接入电桥测量

2、现场温度，再经差动放大电路放大成0～5V的电压信号。然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号，再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能，最后经LED显示器显示测量温度。关键字：铂电阻，温度测量，实时显示。Abstract:ThiscourseisdesignedwithaPT100platinumresistancetemperaturesensoroutside.Accesstobridgetheplatinumresistancetemperaturemeasurementsite,andthenzoomthroughthedifferenti

3、alamplifiercircuitintoavoltagesignal0~5V.ThenwillbecollectedADC0809analogsignalsintodigitalsignalsandthendigitalsignalintotheAT89C52microcontrollerprogrammedtonon-linearcompensationandfiltering,andfinallythroughtheLEDdisplayshowsthetemperaturemeasurement.Keywords:platinumresistance,temperaturemea

4、surement,real-timedisplay.18目录目录3引言4一、总体设计方案51.1设计方案论证51.2方案的总体设计框图6二、元件选择与说明62.1温度传感器62.2ADC0809模数转换器72.3AT89C52单片机82.4运算放大器92.5LED数码显示管102.67805稳压管10三.单元电路设计113.1电源电路113.2晶振电路113.3上电复位电路123.4前端信号测量电路12四．总体电路及相关说明13五．软件设计145.1系统软件设计说明145.2程序流程及清单15五．课程设计心得体会19六．参考文献1918引言随着科技的发展和“信息时代”的到来，作为获取信息

5、的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研

6、制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度，以及实现热电转换的原理过程。本设计系统包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，数据处理与控制模块，温度显示模块五个部分。具体设计就是利用铂电阻的温度特性设计温度传

7、感器，将铂电阻接入电桥电路，再经差动放大电路放大成0～5V的电压信号。采用ADC0809将电压信号转换成数字信号送入单片机AT89C52，单片机进行标度变换，输出相应的温度并送入四位八段数码显示管动态显示。此外，利用软件实现平均滤波和非线性补偿，以减小测量误差。18一、总体设计方案1.1设计方案论证根据铂电阻PT100的温度特性，将铂电阻接入电桥电路，再把电桥电路输出的微弱的电压信号送到前置放大电路处理，由A/D转换器把模拟电压信号