1、 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目：题目： 温度传感器实验的实现温度传感器实验的实现 学院（系） ：学院（系） ： 电气工程学院电气工程学院 目录 第一章 摘要 第二章 设计原理 2.1 设计主要流程 2.各部分内容简介 第三章 电路的基本原理和电路的链接 3.1 传感器电路和电桥电路 3.2 转换模块的电路及原理 3.3 51 单片机模块原理 3.4 3.4 数码管的电路及工作原理 第四章 外部接线及程序调试 4.1 外部接线及程序调试 4.2 接线口的连接表格 4.3 程序代码 第五章 扩展的内容 5.1 扩展内容 5.2 主程序 第六章 心得感受 参考文献资料 第 1 页
2、共 17 页 第一章 摘要 当前社会智能仪表以及各种智能仪器的使用逐步代替了人工、 简陋的测量及记录工具， 而在这个过程的实现中单片的使用起到了至关重要的作用。 单片机的微型化智能化， 让它深 受设计者的喜爱，而且单片机可以自动处理、计算、识别、程序更改这些优点使它在智能化 的道路上成为必不可少的工具之一。 本次课程设计主要是为了实现温度的测量及数据的显示。 常见的温度传感器有热电阻传 感器、 热敏电阻传感器、 热电偶温度 传感器、 集成温度传感器，在本次温度测量的过程 中热敏电阻是温度测量的主要元件之一，敏电阻本身是一个利用其电阻值随温度变化而 变 化的温度传感元件， 而且其灵敏度高、 体积
3、小、 使用方便、 结构简单等 优点， 因此利 用热敏电阻制成的温度计广泛应用于航空、 医学、 工业及 家用电器等方面做测温、 控制、 温度补偿、 流速测量、 液面指示等。采用 以单片机为核心的热敏电阻温度计能很容易地 减小上述影响，并且读 数方便， 精确度高， 更显数字化。 本设计采用全桥测量电路，使系统产生的误差更小，输出的数据更精确。而运算放大电 路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大， 以满足 A/D 转换器对输 入信号电平的进行各种转换处理的要求。 ADC0809 的 A/D 转换作用是把模拟信号转变成数字 信号，进行模数转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，由六
4、位（本实验采用四位）八 段数码管显示出测量结果。 通过上述过程来实现温度的测量及实现功能。 关键字：温度传感器 51 单片机 热敏电阻 A/D 数模转换 数码管动态显示 第 1 页 共 17 页 第二章 设计原理 2.1 设计主要流程 本次课程设计温度传感器的设计，是通过将热敏电阻接入电桥电路，当温度变换时，热 敏电阻的阻值将会变换，从而电桥电路的电压输出会产生变换。将输出电压接入 AD 模块， 通过 AD 模块的模拟量变换成数字量。然后数字量通过 AD 输入口接入到 51 单片机，经过 单片机的分析处理传入到与单片机相连的数码管， 从而温度的值就在数码管显示出来。 通过 上述过程将温度显示在
5、数码管上，实现温度的测量。 温度传感器的工作原理流程图 2.2 各部分简介 （1）.测温模块： 该部分电路主要使用测温电桥，当温度变化时，电桥处于不平衡状态，从而输出不平 衡电压，为测温的基础。 (2).信号处理部分： 该部分电路包括电压信号的放大和 AD 转换，实现模数变换，以及硬件滤波。 (3)单片机部分： 本实验采用 8051 单片机，其工作在最小模式下，主要任务有：控制 AD0809 进行模数 转换、形成必要的时序、进行数据计算以及控制数码管显示。 (4).电源电路部分： 该部分电路负责将输入的 9V12V 直流电，分别转换为稳定的 9V、5V、-9V 直流电，给 传感器，放大电路，单片机，AD0809 等供电。 (5).显示电路： 显示电路的作用是将测量的温度利用动态数码管实时显示出来。 热敏电阻温度
