福建电力职业技术学院
课 程 设 计
课程名称： 传感器与检测技术课设 题目： 温度测量控制系统
专业班次： 10（三）检测1班 姓 名： 陈0坤 学 号： 201002063101 指导教师： 苏0河 学 期： 2011-2011学年 第一学期 日 期： 2012.2.13-2012.2.20
传感器与检测技术课设
摘 要
本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。另外，还设计了时钟电路模块，能实现对温度的实时测量。本设计采用了两线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。本文采用AT89S51单片机，TLC2543 A/D转换器，DS1302时钟芯片，AD620放大器，铂电阻PT100及6位数码管组成系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。该系统点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。
关键词： PT100 单片机 温度测量 DS1302
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温度测量控制系统
目 录
摘 要 .......................................................................................................................................................................... I 目 录 ......................................................................................................................................................................... II
第一章 方案设计与论证??????????????????????????????????2
第一节 传感器的选择 ..................................................................................................................................... 2 第二节 方案论证 ............................................................................................................................................. 3 第三节 系统的工作原理 ................................................................................................................................. 3 第四节 系统框图 ............................................................................................................................................. 3 第二章 硬件设计 ................................................................................................................................................... 4
第一节 PT100传感器特性和测温原理 .......................................................................................................... 4 第二节 信号调理电路 ..................................................................................................................................... 5 第三节 恒流源电路 ......................................................................................................................................... 5 第四节 放大电路的设计 ................................................................................................................................. 6 第五节 A/D转换器的选择与设计电路 .......................................................................................................... 8 第六节 DS1302时钟电路设计 .................................................................................................................... 10 第七节 单片机控制电路 ............................................................................................................................... 12 第八节 按键和显示电路 ............................................................................................................................... 12 第三章 软件设计 ................................................................................................................................................. 13
第一节 系统软件设计说明 ........................................................................................................................... 13 第二节 软件的有关算法 ............................................................................................................................... 14 第三节 软件的流程图 ................................................................................................................................... 14 总结 ......................................................................................................................................................................... 18 参考文献 ................................................................................................................................................................. 19 附录 ......................................................................................................................................................................... 20
传感器与检测技术课设
前 言
随着科技的发展和“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合，详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度，以及实现热电转换的原理过程。
本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度测量显示系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。本课题主要任务是完成环境温度检测并显示温度和实时的时间。设计后的系统具有操作方便，控制灵活移植性强等优点。
本设计系统包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，时钟模块，数据处理与控制模块，温度、时间显示模块六个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度测量与显示，完成了课题所有要求。
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