【正文】 I摘 要本文首先簡(jiǎn)要介紹了鉑電阻 PT100 的特性以及測(cè)溫的方法，在此基礎(chǔ)上闡述了基于PT100 的溫度 測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在本 設(shè)計(jì)中，是以 鉑電 阻 PT100 作為溫度傳感器，采用恒流測(cè)溫的方法，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行控制，用放大器、 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行溫度信號(hào)的采集。另外，還設(shè)計(jì)了時(shí)鐘電路模塊，能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量。本 設(shè)計(jì)采用了兩線制鉑電阻溫度測(cè)量電路，通 過(guò)對(duì)電路的設(shè)計(jì)，減小了測(cè)量電 路及 PT100 自身的誤差，使溫控精度在 0℃～100℃范圍內(nèi)達(dá)到177。℃。本文采用 AT89S51 單片機(jī)， TLC2543 A/D 轉(zhuǎn)換器，DS1302 時(shí)鐘芯片，AD620 放大器，鉑電阻 PT100 及 6 位數(shù)碼管組成系統(tǒng)， 編寫(xiě)了相應(yīng)的 軟件程序,使其實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)顯示。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：使用簡(jiǎn)便；測(cè)量精確、穩(wěn)定、可靠； 測(cè)量范 圍大；使用對(duì)象廣。關(guān)鍵詞：PT100 單片機(jī) 溫度測(cè)量 DS1302IIAbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constantcurrent temperature measurement method and use singlechip control, Amplifier, A / D converter. In addition, it designs a clock circuit modules to achieve realtime measurement of can still improve the perform used twowire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached 177?！?between 0℃～100℃. The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve realtime temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords: PT100 SCM Temperature Measures DS1302III目 錄前 言 ..................................................................................................................................1第一章 方案設(shè)計(jì)與論證 ............................................................................................2第一節(jié) 傳感器的選擇 ................................................................................................2第二節(jié) 方案論證 ........................................................................................................3第三節(jié) 系統(tǒng)的工作原理 ............................................................................................3第四節(jié) 系統(tǒng)框圖 ........................................................................................................4第二章 硬件設(shè)計(jì) ..........................................................................................................5第一節(jié) PT100 傳感器特性和測(cè)溫原理 .....................................................................5第二節(jié) 信號(hào)調(diào)理電路 ................................................................................................6第三節(jié) 恒流源電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................6第四節(jié) 放大電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................7第五節(jié) A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇與設(shè)計(jì)電路 ....................................................................9第六節(jié) DS1302 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ................................................................................12第七節(jié) 單片機(jī)控制電路 ...........................................................................................14第八節(jié) 按鍵和顯示電路 ..........................................................................................14第三章 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明 ......................................................................................16第二節(jié) 軟件的有關(guān)算法 ..........................................................................................16第三節(jié) 軟件的流程圖 ..............................................................................................17第四節(jié) 部分設(shè)計(jì)模塊 ...............................................................................................19第四章 電路仿真的設(shè)計(jì)與分析 ............................................................................24第一節(jié) Proteus 仿真軟件介紹 .................................................................................24第二節(jié) 電路仿真設(shè)計(jì) ..............................................................................................24第三節(jié) 仿真分析 ......................................................................................................26IV結(jié) 論 ................................................................................................................................27參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................28附錄 A..............................................................................................................................29附錄 B: .............................................................................................................................30致 謝 ................................................................................................................................31V1前 言隨著科技的發(fā)展和“信息時(shí)代”的到來(lái)，作為獲取信息的手段——傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，對(duì)其要求越來(lái)越高，需求越來(lái)越迫切。因此，了解并掌握各類(lèi)傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。傳感器主要用于測(cè)量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。因此，不僅必須掌握各類(lèi)傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號(hào)的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過(guò)對(duì)傳感器應(yīng)用實(shí)例的原理和智能傳感器實(shí)例的分析了解，才能將傳感器和信息通信與信息處理結(jié)合起來(lái)，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。另一方面，傳感器的被測(cè)信號(hào)來(lái)自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時(shí)效，各自都在開(kāi)發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類(lèi)繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重要的一類(lèi)傳感器。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。為了提高對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和了解，尤其是對(duì)溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實(shí)用、廣泛和典型的原則而設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。本文利用單片機(jī)結(jié)合溫度傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一溫度測(cè)量系統(tǒng)。文中將傳感器理論與單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，詳細(xì)地講述了利用熱電阻作為溫度傳感器來(lái)測(cè)量實(shí)時(shí)的溫度，以及實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過(guò)程。本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以作為溫度測(cè)量顯示系統(tǒng)，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、生產(chǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。本課題主要任務(wù)是完成環(huán)境溫度檢測(cè)并顯示溫度和實(shí)時(shí)的時(shí)間。設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括溫度傳感器，信號(hào)放大電路，A/D 轉(zhuǎn)換模塊，時(shí)鐘模塊，數(shù)據(jù)處理與控制模塊，溫度、時(shí)間顯示模塊六個(gè)部分。文中對(duì)每個(gè)部分功能、實(shí)現(xiàn)過(guò)程作了詳細(xì)介紹。整個(gè)系統(tǒng)的核心是進(jìn)行溫度測(cè)量與顯示，完成了課題所有要求。2第一章 方案設(shè)計(jì)與論證第一節(jié) 傳感器的選擇溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)，前者是讓溫度傳感器直接與待測(cè)物體接觸，而后者是使溫度傳感器與待測(cè)物體離開(kāi)一定的距離，檢測(cè)從待測(cè)物體放射出的紅外線，達(dá)到測(cè)溫的目的。在接觸式和非接觸式兩大類(lèi)溫度傳感器中，相比運(yùn)用多的是接觸式傳感器，非接觸式傳感器一般在比較特殊的場(chǎng)合才使用，目前得到廣泛使用的接觸式溫度傳感器主要有熱電式傳感器，其中將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的稱(chēng)為熱電阻傳感器，將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電勢(shì)變化的稱(chēng)為熱電偶傳感器。熱電阻傳感器可分為金屬熱電阻式和半導(dǎo)體熱電阻式兩大類(lèi)，前者簡(jiǎn)稱(chēng)熱電阻，后者簡(jiǎn)稱(chēng)熱敏電阻。常用的熱電阻材料有鉑、銅、鎳、鐵等，它具有高溫度系數(shù)、高電阻率、化學(xué)、物理性能穩(wěn)定、良好的線性輸出特性等，常