热敏电阻及测温系统课程设计

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1、目录 1、总体设计 . 1 1.1 课设任务 1 1.2 小组成员及分工 1 1.2.1 小组成员组成 . 1 1.2.2 组员分工 . 1 1.3 总体设计方案 1 2、硬件设计 . 2 2.1 热敏电阻温度传感器 2 2.2 A/D 转换器 2 2.2.1 AD0809 简介 . 2 2.2.2 基于 AD0809 的数模转换电路 3 2.2.3 模数转换单元电路的设计 . 3 2.3 LED 数码管显示原理. 4 2.4 AT89S52 单片机. 5 3 软件设计 8 3.1 模数转换 8 3.2 数码显示. 9 4、仿真及计算 10 4.1 实验步骤 . 10 4.2 利用 MATLA

2、B 对实验数据进行处理. 10 4.3 仿真公式 . 12 4.4 结果分析 . 12 5、心得体会 13 6、参考文献 14 附录 . 15 1 1、总体设计 1.1 课设任务 1了解热敏电阻的工作原理； 2掌握热敏电阻调理电路和 AD 转换； 3了解非线性特性和其校正方式； 4使用单片机读取转换值并显示。 本课程设计使用热敏电阻为传感器，结合后端处理电路和 AD 转换器，并用 AT89C51 单片机获取数据，测得温度数码管显示出来。 1.2 小组成员及分工 1.2.1 小组成员组成 1.2.2 组员分工 1.3 总体设计方案 图图 1 1- -1 1 设计方案图设计方案图 首先通过热敏电阻

3、进行温度采集， 然后利用 AD0809 芯片进行 A/D 模数转换， 再经过 AT89C51 芯片进行处理，最后通过 LED 数码管显示温度。 2 2、硬件设计 2.1 热敏电阻温度传感器 晶体二极管或三极管的 PN 结电压是随温度变化的。 如硅管的 PN 结的结电压 在温度每升高 1时，下降约 2.2mV，利用这种特性可做成各种各样的 PN 结温度 传感器。它具有线性好、时间常数小（0.22 秒） 。灵敏度高等特点，测温范围 为-50+150。所需器件及模块：+5V 直流固定电源、0-2V 数显电压表、9 号温度传感器特性实验模块、PN 结温度传感器 2.2 A/D 转换器 2.2.1 AD

4、0809 简介 A/D 转换的好与坏直接关系到整个系统的精确度。由于本系统测量的是温度 信号，响应时间长，滞后大，不要求快速转换，因此选用 8 位串型 A/D 转换器 ADC0809。 能达到设计的基本要求。为进一步提高精度，可以直接采用 12 位 A/D 转换器，也可以采用过采样和求均值技术来提高测量分辨率。本系统采用了求平 均值来提高分辨率。因为 8 位 ADC0809 其性价比更高，更重要的是我对 ADC0809 更加了解（课本上学的就是 ADC0809） ，所以本次设计我选用了 ADC0809 作为模 数转换器。AD0809 芯片图如图 2-1 所示： 图图 2 2- -1 AD080

5、91 AD0809 芯片芯片 3 2.2.2 基于 AD0809 的数模转换电路 本设计中试验箱内部基于 AD0809 的模数转换电路图，本电路能将采集到的 模拟信号（电压信号）转换为数字信号，如图 2-2 所示 图图 2 2- -2 2 模数转换电路图模数转换电路图 2.2.3 模数转换单元电路的设计 图图 2 2- -3 A/D3 A/D 转换电路转换电路接线接线原理图原理图 由图 2-3 可以看出 A、B、C 都接地（都为 0） ，故信号输入口选 IN0，其空间 地址为 7FF8H。 实验只有 IN0 端口， 输出端口地址取决于片选 A/D_CS 所接片选端得段地址， 片选将于第四章讲述

6、。ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器。它由一个 8 路模 拟开关、一个地址锁存译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。 多路开关可选通 8 个模拟通道，允许 8 路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进 4 行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量，当 OE 端为高电平时，才 可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 2.3 LED 数码管显示原理 本课程设计中采用的是动态显示驱动的方法实现热敏电阻测温显示系统。 LED 数码管位选地址为 0X002H，本课程设计中采用的片选为 CS1，因此，LED 数 码管位选地址为 09002H。而关于数码管的八段二进制编码存放在 0X004H 中，即 09004H。本课程设中不使用按键部分。下面是数码管显示电路图 图图 2 2- -4 4 显示电路图显示电路图 经过单片机 P0 输出的八位二进制码，变换成 BCD 码，在数码管上显示。经 过段选信号和位选信号的控制，最后在相应数码管上显示出相应的温度值。 5 2.4 AT89S52 单片机 本实验采用 AT89S52 单片机，