文档介绍：Harbin Institute of Technology
课程设计说明书(论文)
课程名称: 课程设计І
设计题目:数字温度计设计
院系:电信学院通信工程系
班级:
设计者: 潘思迈
学号:
指导教师: 尹振东
设计时间:2011年4月15日至2011年6月6日
哈尔滨工业大学
2011年4月15日星期五
哈尔滨工业大学课程设计任务书
姓名:潘思迈院(系):电信学院通信工程系
专业:通信工程班号:
任务起至日期: 2011年 4 月15 日至 2011 年 6月5日
课程设计题目:
数字温度计设计
已知技术参数和设计要求:
根据给定主要功能要求和主要元器件,设计一个完整的数字温度计。
(1) 自制稳压电源
(2) 被测温度的范围在0至200°C
(3) 用4位数码管显示温度值
工作量:
查找资料
设计论证方案
具体各个电路选择、元器件选择和数值计算
具体说明各部分电路图的工作原理
绘制电路原理图
绘制印刷电路图
元器件列表
编写调试操作
打印论文
工作计划安排:
查找资料、设计论证方案具体各个电路选择、元器件选择和数值计算绘制电路原理图一周
绘制印刷电路图、元器件列表一周
编写调试操作、打印论文一周
同组设计者及分工:每人一组单独完成
指导教师签字___________________
2011年 4月13日
教研室主任意见:
教研室主任签字___________________
2011年4月13日
数字温度计设计
摘要:
本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以铂热电阻Pt100为温度传感器的新型数字温度计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器,测温电路和显示电路等,主控制器采用单片机80C52。系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序,显示数据刷新子程序等。此外,还介绍了系统的调试和性能分析。
由于采用了铂热电阻Pt100作为检测元件,与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发,具有很好的发展前景。
关键词:
单片机,主控制器,温度传感器,铂热电阻Pt100,单片机80C52,数字温度计
设计任务与要求:
已知技术参数和设计要求:
根据给定主要功能要求和主要元器件,设计一个完整的数字温度计
(1) 自制稳压电源
(2) 被测温度的范围在0至200°C
(3) 用4位数码管显示温度值
恒流源电路的作用是提供一个不随负载变化的电流,这样才能使该电流I通过PT100后让阻值变化转化为电压变化,从而输出变化的电压信号。因此恒流源输出电流的稳定程度将直接决定温度测量的精度,本设计中使用如图2所示的恒流源,输出电流为12mA。
铂热电阻Pt100
铂电阻是用很细的铂丝(~)绕在云母支架上制成,是国际公认的高精度测温标准传感器。因为铂电阻在氧化性介质中,甚至高温下其物理、化学性质都非常稳定,因此它具有精度高、稳定性好、性能可靠的特点。因此铂电阻在中温(-200~650℃)范围内得到广泛应用。目前市场上已有用金属铂制作成的标准测温热电阻,如Pt100、Pt500、Pt1000等。它的电阻—温度关系的线性度非常好,如图1所示是其电阻—温度关系曲线,在-200~650℃温度范围内线性度已经非常接近直线。铂电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示:
在0~650℃范围内:
Rt =R0 (1+At+Bt2)
在-190~0℃范围内:
Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)
式中A、B、C 为常数,
A=×10-3;
B=-×10-7;
C=-×10-12;
TLC0832是广泛应用的8位A/D转换器。TLC0832是双通道输入,并且可以软件配置成单端或差分输入。串行输出可以方便的和标准的移位寄存器及微处理器接口。参考电压为5V,不需要进行调零,使用非常方便,可以和任何型号的微处理器进行连接使用,最小功耗为15mW,转换时间为32us,最小误差为±1LSB。ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32uS,具有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控