1、毕 业 设 计（论文） （说 明 书） 题 目： 矿用温度传感器设计 姓 名： XXX 学 号： 42331001XX 2013 年 06 月 01 日 1 目目 录录 摘要. 1 第 1 章 绪论 1 第 2 章 系统总体方案设计 . 2 2.1 系统设计的整体原则 . 2 2.2 传感器的功能及使用要求 2 2.3 开发平台的选择 3 2.4 单片机的选型 4 2.6 系统框图. 4 2.7 总体方案的选定 5 第 3 章 各单
2、元电路元件的设计 5 3.1 温度传感器 . 5 3.1.1 热电偶的工作原理 6 3.1.2 热电偶的使用 . 7 3.2 AT89C51 单片机 . 9 3.2.1 AT89C51 单片机的主要特性. 9 3.3 A/D 转换电路及其芯片. 10 3.3.1 ICL7109 主要有如下特性 10 3.3.2 ICL7109 内部构成 . 10 3.4 LED 数码管与显示驱动芯片.11 3.4.1 采用 LED 数码管显示有以下几个优点 11 3.4.2 数码管显示电路的组成通常有两种方式.11 3.4.3 74HC373 显示驱动芯片 12 第 4 章 各单元电路工作原理 13 4.1
3、电源电路. 13 4.2 单片机的主控制电路.14 4.2.1 AT89C51 单片机的基本结构. 14 4.3 驱动显示电路 本文来自毕设资料网（）16 4.3.1 LED 的静态显示 . 16 4.4 A/D 转换电路与热电偶测温电路. 17 4.5 声光报警电路 18 4.6 红外遥控器及接收电路 19 4.6.1 遥控器调节的基本原理 19 4.6.2 接收电路基本原理 . 19 第 5 章 系统软件设计 21 5.1 系统软件设计 21 5.2 软件设计. 21 5.3 程序流程图 . 21 总结与致谢 26 参考文献 27 附录 I 矿用温度传感器原理图 28 1 &nb
4、sp;摘要摘要 矿用温度传感器是为检测煤矿井下环境温度而研制的， 它可以连续将井下温 度信号转换成标准频率信号传送给上位机，并具有实时显示温度值、超限声光报 警、频率信号输出等功能。适宜于井下需设置温度传感器的场所固定使用。 由于煤矿井下工作环境的复杂性与特殊性，需检测的参数较多，加之煤矿 安全规程(2005)新标准的实施，这就需要采用新技术、新工艺，研究设计符合 新标准的矿用温度传感器。随着电子技术的不断发展，单片机在电子产品中的应 用已经越来越广泛。 利用单片机设计成的矿用温度传感器够成的温度检测系统较 于传统的温度计有着巨大的优势。 在分析当前国内外温度传感器概况的基础上， 结合矿用温度
5、传感器通用技术 条件的设计要求，提出总体设计方案，并对系统的理论基础、实现方法、硬件和 软件设计等做了详细的讨论。以单片微机 AT89C51 为中央处理单元，由温度采 集电路、数字显示电路、声光报警电路、信号输出电路等单元组成。软件程序的 编写使用汇编语言及 KeilC 的集成开发环境。文章还对整个系统的电路图和设 计思路进行了详细的说明。 同时，在软硬件设计时均采取了有效的抗干扰措施。最后，对设计参数进行 了安全性计算。 经过试验及测试证明：该系统具有可靠性高、功能强等特点，有着广阔的开 发应用前景。 关键词：关键词：温度传感器；煤矿；红外遥控；单片机；外围芯片 1 第第 1 章
6、章 绪论绪论 在现代生活中，温度是人们日常工作和生活中常常需要测量和控制的一个量。特别 是在一些煤矿、高端科研、医疗领域，对温度的测量和控制的要求十分严格。传统的温 度计有反映慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大、体积大等缺点，已经无法满足现代 化生产的要求。 随着电子技术的不断发展， 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。 利用单片机设计成的矿用温度传感器够成的温度检测系统较于传统的温度计有着巨大 的优势。 温度测量在工业、民用、军事等领域占有重要的地位。用于测试和确定电工、电子 及其他产品及材料进行高温、低温、交变温度或恒定试验的温度环境的变化，判断当检 测目标的温度值达到警示条件时发出警告信号。 随着煤炭工业的发展，安全问题日益成为迫切需要解决的首要问题。由于煤 矿井 下生产过程复杂，环境条件恶劣，自然灾害多，所以经常会存在安全事故隐 患。在并 下安全事故中，煤与瓦斯突出、透水与火灾是矿井的三大自然灾害，其 中因瓦斯引起 的事故尤为突出，据煤炭行业有关专家分析，瓦斯突出与矿井温度 有着密切的关系， 近年来有人探讨参考矿井中煤层温度的变化来预测瓦斯的突出：而且，环境温度还对煤 矿工人的健康有直接影响，所以对矿井中重要场所的温度 进行监控在瓦斯灾害性事故 预测、保障劳动环境等方面具有重要意义。 温度是表征物体冷热程度的物理量。在工农业生产和日常生活中，对温
