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1、 课课课课程程程程设设设设计计计计说说说说明明明明书书书书(论论论论文文文文) 课程名称: 课程设计课程设计 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: 学 号: 指导教师: 设计时间: 2011年年4月月15日星期五日星期五 课程设计任务书课程设计任务书 姓 名: 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
2、度的范围在 0 至 200 C (3) 用 4 位数码管显示温度值 工作量: 1. 查找资料 2. 设计论证方案 3. 具体各个电路选择、元器件选择和数值计算 4. 具体说明各部分电路图的工作原理 5. 绘制电路原理图 6. 绘制印刷电路图 7. 元器件列表 8. 编写调试操作 9. 打印论文 工作计划安排: 1. 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 2. 绘制印刷电路图、元器件列表一周 3. 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_ 201
3、1 年 4 月 13 日 数字温度计设计数字温度计设计 摘摘 要要 : 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
4、方面进行应用开发,具有很好的发展前景。 关键词关键词: 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: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 一温度传感器的设计一温度传感器的设计 1.稳压稳压源的设源的设计计 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
5、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。 2.2.铂热电阻铂热电阻 Pt100Pt100 铂电阻是用很细的铂丝(0.030.07mm)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(-200650)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-200650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0650范围内: Rt =R0 (1+At+Bt2) 在-1900范围内: Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3) 式中A、B、C 为常数, A=3.96847 10-3; B=-5.847 10-7; C=-4.22 10-12; 二二. .模数转换模数转换 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