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数字式温度计的设计课程设计.docx

上传人:小博士 2022/6/19 文件大小:206 KB

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数字式温度计的设计课程设计.docx

文档介绍

文档介绍:Wuhan Institute of Technology
课程设计说明书
课程设计名称: 单片机课程设计
课程设计题目: 数字式温度计的设计

院名称:
电气信息学院

业班级:—
15电力(3)班

生学号且所设计的数字温度计测量的范围为0-100°C, 采用数模转换(单片机除外),LED数码管进行数字显示。
第三章设计方案
数码显示三部分。
设计方案主要包括温度的采集与信号的放大,数模转换,
表3. 1设计方案
数模转换
数码显示
温度的改变会影响一些电阻的阻值,温度传感器是通过物体随温度变化而变化的特 性来测量的。一般采用阻值的变化与温度的变化有线性关系的电阻来采集温度,最后通 过阻值的变化来反映出温度。PtlOO伯热电阻与温度之间存在着线性的关系,通过阻值 的变化可以得到对应的温度。有些是采用热电偶的方式,温度检测部分可以使用低温热 偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成。热电偶产生的热电势由两种金属的 接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压, 便可推断出检测结点的温度。

温度的改变会影响一些电阻的阻值,温度传感器是通过物体随温度变化而变化的特 性来测量的。一般采用阻值的变化与温度的变化有线性关系的电阻来采集温度,最后通 过阻值的变化来反映出温度。PtlOO伯热电阻与温度之间存在着线性的关系,通过阻值 的变化可以得到对应的温度。有些是采用热电偶的方式,温度检测部分可以使用低温热 偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成。热电偶产生的热电势由两种金属的 接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压, 便可推断出检测结点的温度。本次课程设计主要用LM35,温度传感器,它能集温度的采 集与放大于一身的传感器,而且采用LM35的电路比较简单,于其内部已将采集的信号 进行放大。
数码显示
数码显示就是将TC7107转换成的数字信号进行显示。一般数码管有共阳极与共阴 极两类,共阳与共阴的只要区别就是其公共端是接阳极还是接阴极,如果接阴极就为共 阴极,反之为共阳极。数码管根据不同的信号显示不同的值,但是一个数码管只能显示
0-9还有负号与小数点。0—9的显示主要是其a-g管脚的组合显示。
第四章设计电路与原理

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的l-Wire,即单总线器件,具有线路简单、 体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,线路简单,在一根通信线上,可以挂很 多这样的数字温度计,十分方便o DS18B20是美国DALLAS公司新推出的一种可组网数字 式温度传感器,与DS1820相似,DS18B20也能够直接读取被测物体的温度值。但是与 DS1820相比,DS18B20的功能更强大些。它体积小,电压适用范围宽(3~5V),用户还 可以通过编程实现9~12位的温度读数,即具有可调的温度分辨率,因此它的实用性和 可靠性比同类产品更高。
,主要由4部分组成:温度传感器、64位ROM、非 挥发的温度报警触发器TH和TI、配置寄存器。,DS18B20 H有一个数据 输入输出口,属于单总线专用芯片之一。DS18B20工作时被测温度值直接以“单总线” 的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰能力。其内部采用在线温度测量技术,测量 范围为55~125° C,在T0~85°C时,精度为±° C。每个DS18B20在出厂时都已具有 唯一的64位序列号,因此一条总线上可以同时挂接多个DS18B20,而不会出现混乱现象。 另外用户还可自设定非易失性温度报警上下限值TH和TL (掉电后依然保存)。DS18B20 在完成温度变换后,所测温度值将自动与存储在TH和TL内的触发值相比较,如果测温 结果高于TH或低于TL, DS18B20内部的告警标志就会被置位,表示温值超出了测量范 围,同时还有报警搜索命令识别出温度超限的DS18B20o
I/O
5?VD,
内部VDD
玉VD2
电源检测
64 位 ROM

单线接口
高速缓存
温度传感器
高温触发器TH
T低温触发器TL
|配置寄扁一
存储器与控制逻辑
8位CRC发生器
DS18B20内部结构
64位闪存ROM的结构如图4. 2所示
8b检验CLC
48b序列号
8b工厂代码(10H)
MSB LSB MSB LSB MSB LSB
图4. 2 64位ROM的结构
首先是8位的产品单线系列编码,接着是每个器件的唯一的序号,共有48位,最 重要的8位是前面56位的CRC校验码(循环冗余校验码),这也是多个DS