数字温度计的设计.ppt

文档介绍：数字温度计的设计
项目概述
项目要求
系统设计
硬件设计
软件设计
系统仿真及调试
教学课题:数字温度计的设计
知识目标:
1、掌握数字温度计的工作原理
2、掌握数字温度计硬件设计方法
教学重点:
1、DS18B20的使用
2、数字温度计系统的硬件设计方法
教学难点:
DS18B20的使用
6-3
能力目标:
培养学生对于测温系统的开发与设计能力
情感目标:
培养单片机的开发与设计能力
教学方法:
讲授法、演示法,举例法,任务驱动法
采用AT89S52单片机做为控制核心,晶振采用12MHZ。能够对环境温度进行实时的测量并通过数码显示设备显示出当前的温度。设计要求如下:
(1)温度值用LED数码显示器显示。
(2)测量温度的范围为-30摄氏度~100摄氏度,且测量误差不得大于±。
(3)作品的体积、质量要尽可能的小。
项目概述及功能要求
系统设计-方案论证
1、常用的温器件
(1)热电偶:
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在Seebeck电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。
(2)热电阻:
利用物质在温度变化时,其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的
Ri=R0[1+a(t-t0)]
(3)热敏电阻:
利用半导体的热敏性进行温度的测量。
(4)集成温度传感器
AD590 DS1820 DS18B20
2、方案论证
方案一采用热电偶,热电阻,热敏电阻温度传感器
硬件电路复杂
软件调试复杂
制作成本高
方案二采用数字集成温度传感器DS18B20
DS18B20 数字温度计是DALLAS 公司生产的1-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,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分
方便。
根据设计要求分析,基于AT89S52单片机的数字温度计由单片机控制器,电源,显示电路,复位电路和时钟电路组成,系统框图如图1所示。电源给整个电路供电,显示电路显示温度值,时钟电路为单片机提供时钟频率。传感器采用数字式温度传感器DS18B20,其测温范围为-55~125摄氏度,,完全符合设计要求。
3、系统框图
复位电路
时钟电路
显示电路
传感器
单片机