【正文】 ...........11 單片機(jī) AT89S52簡(jiǎn)介 ...........................................................................................11 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................................13 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................................14 本章小結(jié) .........................................................................................................................15 第５章 溫度采集電路設(shè)計(jì) .......................................................................................................16 熱 敏電阻測(cè)溫原理 .........................................................................................................16 熱敏電阻的基本特性 ...........................................................................................16 常數(shù) C、 D、 E的計(jì)算 ...........................................................................................16 熱敏電阻的阻值計(jì)算 ...........................................................................................17 隨環(huán)境溫度變化的熱響應(yīng)時(shí)間常數(shù) ...................................................................18 測(cè)量電路的設(shè)計(jì) .............................................................................................................20 電橋的分類 ...........................................................................................................20 電橋的狀態(tài) ...........................................................................................................20 電橋的輸出電壓 ...................................................................................................21 電橋的輸出功率 ...................................................................................................21 測(cè)量電橋電路的設(shè)計(jì) ...........................................................................................24 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 .................................................................................................................24 ADC0804芯片的特點(diǎn) ...........................................................................................24 ADC0804模塊電路設(shè)計(jì) .......................................................................................26 顯示和報(bào)警電路 .............................................................................................................27 硬件電路的制作 .............................................................................................................28 本章小結(jié) .........................................................................................................................28 第６章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ...............................................................................................................29 系統(tǒng)程序整體框架 .........................................................................................................29 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計(jì) .....................................................................................................29 顯示子程序設(shè)計(jì) .............................................................................................................29 系統(tǒng)程序的調(diào)試 .............................................................................................................31 本章小結(jié) .........................................................................................................................31 結(jié) 論 .............................................................................................................................................32 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................33 致 謝 .............................................................................................................................................34 附錄 1 整體電路原理圖 .............................................................................................................35 附錄 2 電路 PCB圖 .....................................................................................................................36 附錄 3 系統(tǒng)程序流程圖 .............................................................................................................37 第 1章 緒論 課題研究的歷史背景 溫度是國(guó)際單位制 (SI)中七個(gè)基本物理量之一。它與人類生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，幾乎沒(méi)有不要求溫度檢測(cè)的生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)研究。 一般來(lái)講，溫度是表征物體冷熱程度的物理量。而其嚴(yán)格的定義根據(jù)熱力學(xué)第零定律 ——如果兩個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)系統(tǒng)都與第三個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡，則它們之間也處于熱平衡。在描述各平衡系統(tǒng)熱狀態(tài)的熱力學(xué)參數(shù)中，有一參數(shù)具有相同的值，這一參數(shù)被稱為溫度。這就是溫度的熱力學(xué)定義 [1]。 為了定量地描述溫度，還必須建立溫度的數(shù)值概念。用數(shù)值表示溫度高低 的標(biāo)尺，稱為溫標(biāo)。它是溫度傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，是溫度傳感器與溫度儀表進(jìn)行分度的依據(jù)。溫標(biāo)最早使用的是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，它的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)歷了很長(zhǎng)的歷史進(jìn)程，為科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代溫標(biāo)的形成起了先導(dǎo)作用。最早的測(cè)溫裝置是由伽利略在 1592～ 1603年發(fā)明的，它由一個(gè)玻璃球和一條長(zhǎng)的玻璃管組成。測(cè)溫時(shí)，將玻璃管插入到帶色的液體中。若預(yù)先加熱泡內(nèi)的氣體，則在其后的冷卻中，液體會(huì)進(jìn)入到管內(nèi)。根據(jù)液體進(jìn)入管內(nèi)的程度，就可以判斷大氣溫度的高低。 在建立經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)期間，產(chǎn)生了確定溫度固定點(diǎn)的要求。在 1669年， Fabri首先提出一個(gè)建議，提出了兩個(gè)溫度固定點(diǎn)，較低的固定點(diǎn)是雪的溫度，較高的溫度點(diǎn)是夏天最熱的溫度。其后在1693年， Padua提出固定點(diǎn)應(yīng)該是冰的融化點(diǎn)和水的沸點(diǎn)，在這兩個(gè)固定點(diǎn)之間，溫度應(yīng)該被分成 12份。同年，英國(guó)的 ，制造了水銀溫度計(jì) [1]。 溫度測(cè)量的一個(gè)重要里程碑是 Fahrenheit建立的，他在 1706年制造的水銀溫度計(jì)使用了三個(gè)溫度固定點(diǎn)： (1)水和氯化銨的混合物溫度為 0度； (2)冰和水的混合物的溫度為 32度； (3)人體的溫度為 96度。 人們并不知道 Fahrenheit為什么選擇這幾個(gè)固定點(diǎn)，但有人認(rèn)為他選擇冰和水的混合物的溫度為 32度是為了避免在最冷的天氣時(shí)溫度出現(xiàn)負(fù)值。 1742年，瑞典天文和物理學(xué)家 Anders Celsius發(fā)明了一種新的水銀玻璃溫度計(jì)，他規(guī)定水的沸點(diǎn)是 100度，冰的融化點(diǎn)是 0度。在這兩個(gè)固定溫度點(diǎn)之間，將溫度計(jì)等分為 100份。 除了以上四種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)外，還曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)多種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，但現(xiàn)在常用的經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)只有以下兩種： (1)華氏溫標(biāo) 1724年華氏 (Daniel Fahrenheit)提出的以冰水混合物為 “32度 ”，水的沸點(diǎn)為 “212度 ”，中 間等分為 180份，每份為 1度，以 “℉ ”表示。 (2)攝氏溫標(biāo) 1742年攝氏 (Anders Celsius)提出的以水的冰點(diǎn)為 “0度 ”，水的沸點(diǎn)為 “100度 ”，等分 100份，每份 1度，以 “℃ ”表示。 溫度測(cè)量方法的類型 溫度測(cè)量方法的分類很多，從測(cè)量時(shí)傳感器中有無(wú)電信號(hào)可以劃分非電測(cè)量和電測(cè)量?jī)纱箢?；從測(cè)量時(shí)傳感器與被測(cè)對(duì)象的接觸方式不同可以劃分為接觸式和非接觸式 [1]。而每種測(cè)量方法中溫度測(cè)量又有許多種類，如膨脹式溫度計(jì)、金屬熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)、熱敏電阻溫度計(jì)、光學(xué)溫度計(jì)、紅外溫度 計(jì)等，見圖 11。 圖 11 溫度計(jì)分類 溫度測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)考慮的問(wèn)題 最簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量系統(tǒng)是由溫度傳感器和溫度顯示儀表組成；較完善的系統(tǒng)是由傳感器、溫度顯示儀表和溫度記錄儀表組成，或者還將溫度信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一電信號(hào)。 在進(jìn)行測(cè)溫時(shí)選擇哪一種溫度測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)考慮以下四個(gè)問(wèn)題： (1)溫度范圍 這是選擇傳感器的主要依據(jù)。各種溫度計(jì)或高溫計(jì)都有自己的量程范圍，原則上只要在其允許的量程范圍內(nèi)，任何一種溫度計(jì)都可選用。 (2)使用場(chǎng)合 溫度傳感器應(yīng)用在什么場(chǎng)合是重要的條件，如箱 式電爐有氧化氛或還原性氣體；鹽爐的腐蝕性很強(qiáng)，高頻爐的干擾嚴(yán)重，這就需要根據(jù)實(shí)際情況決定選