【正文】 ...........11 單片機 AT89S52簡介 ...........................................................................................11 復(fù)位電路的設(shè)計 ...................................................................................................13 時鐘電路的設(shè)計 ...................................................................................................14 本章小結(jié) .........................................................................................................................15 第５章 溫度采集電路設(shè)計 .......................................................................................................16 熱 敏電阻測溫原理 .........................................................................................................16 熱敏電阻的基本特性 ...........................................................................................16 常數(shù) C、 D、 E的計算 ...........................................................................................16 熱敏電阻的阻值計算 ...........................................................................................17 隨環(huán)境溫度變化的熱響應(yīng)時間常數(shù) ...................................................................18 測量電路的設(shè)計 .............................................................................................................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 測量電橋電路的設(shè)計 ...........................................................................................24 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 .................................................................................................................24 ADC0804芯片的特點 ...........................................................................................24 ADC0804模塊電路設(shè)計 .......................................................................................26 顯示和報警電路 .............................................................................................................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 ...............................................................................................................29 系統(tǒng)程序整體框架 .........................................................................................................29 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計 .....................................................................................................29 顯示子程序設(shè)計 .............................................................................................................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 溫度是國際單位制 (SI)中七個基本物理量之一。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，幾乎沒有不要求溫度檢測的生產(chǎn)過程和科學(xué)研究。 一般來講，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 ——如果兩個系統(tǒng)中每個系統(tǒng)都與第三個系統(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)驗溫標(biāo)，它的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)歷了很長的歷史進(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。最早的測溫裝置是由伽利略在 1592～ 1603年發(fā)明的，它由一個玻璃球和一條長的玻璃管組成。測溫時，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)驗溫標(biāo)期間，產(chǎn)生了確定溫度固定點的要求。在 1669年， Fabri首先提出一個建議，提出了兩個溫度固定點，較低的固定點是雪的溫度，較高的溫度點是夏天最熱的溫度。其后在1693年， Padua提出固定點應(yīng)該是冰的融化點和水的沸點，在這兩個固定點之間，溫度應(yīng)該被分成 12份。同年，英國的 ，制造了水銀溫度計 [1]。 溫度測量的一個重要里程碑是 Fahrenheit建立的，他在 1706年制造的水銀溫度計使用了三個溫度固定點： (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為什么選擇這幾個固定點，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，他規(guī)定水的沸點是 100度，冰的融化點是 0度。在這兩個固定溫度點之間，將溫度計等分為 100份。 除了以上四種經(jīng)驗溫標(biāo)外，還曾經(jīng)出現(xiàn)過多種經(jīng)驗溫標(biāo)，但現(xiàn)在常用的經(jīng)驗溫標(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)提出的以水的冰點為 “0度 ”，水的沸點為 “100度 ”，等分 100份，每份 1度，以 “℃ ”表示。 溫度測量方法的類型 溫度測量方法的分類很多，從測量時傳感器中有無電信號可以劃分非電測量和電測量兩大類；從測量時傳感器與被測對象的接觸方式不同可以劃分為接觸式和非接觸式 [1]。而每種測量方法中溫度測量又有許多種類，如膨脹式溫度計、金屬熱電偶溫度計、熱電阻溫度計、熱敏電阻溫度計、光學(xué)溫度計、紅外溫度 計等，見圖 11。 圖 11 溫度計分類 溫度測量系統(tǒng)應(yīng)考慮的問題 最簡單的溫度測量系統(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，或者還將溫度信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一電信號。 在進(jìn)行測溫時選擇哪一種溫度測量系統(tǒng)，應(yīng)考慮以下四個問題： (1)溫度范圍 這是選擇傳感器的主要依據(jù)。各種溫度計或高溫計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)，任何一種溫度計都可選用。 (2)使用場合 溫度傳感器應(yīng)用在什么場合是重要的條件，如箱 式電爐有氧化氛或還原性氣體；鹽爐的腐蝕性很強，高頻爐的干擾嚴(yán)重，這就需要根據(jù)實際情況決定選