基于ntc熱敏電阻的溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(doc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)-全文預(yù)覽
【正文】 DA轉(zhuǎn)換器蜂鳴器溫度傳感器EEPROM計(jì)算機(jī)USB通信接口電源鍵盤(pán)AD轉(zhuǎn)換器LCD顯示器LED流水燈MCUP2P3P1P0 圖5 學(xué)習(xí)板系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖學(xué)習(xí)板上獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵的電路圖（如圖6所示）。同時(shí)又不影響電路的對(duì)稱(chēng)性。電橋中和的取值決定了輸出電壓的精確度，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，所以該處取值都為20K。圖2 方案2系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖方案3： 基于緊密穩(wěn)壓電源TL431作為恒壓源，后接電橋電阻電路和三運(yùn)放電路（如圖3所示）。方案優(yōu)點(diǎn)：該方案硬件電路簡(jiǎn)單，電路電流值較小，焦耳熱損耗很小，溫度測(cè)量誤差可以控制在很小的范圍內(nèi)。最后將輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換，變換為溫度，最終經(jīng)過(guò)LCD1602進(jìn)行顯示。當(dāng)外界溫度變化時(shí)，可以將溫度值轉(zhuǎn)換為電壓值。該系統(tǒng)能夠測(cè)量范圍為0~100℃，測(cè)量精度177。溫度值的線性轉(zhuǎn)換通過(guò)軟件的插值方法實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞： NTC TL431 溫度 線性轉(zhuǎn)換Abstract: The system is posed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF55), the transform circuit of A/D and D/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy + 1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of time can be calculated and realtime display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control ponents, the more effective increase the temperature control function. Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion目 錄1方案設(shè)計(jì)與論證 3 整體設(shè)計(jì)方案比較和選擇 32 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 總體設(shè)計(jì) 5 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 5 學(xué)習(xí)板電路 5 測(cè)溫通道電路 7 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 8 特殊器件的介紹 83 軟件設(shè)計(jì) 9 軟件流程圖 9 線性轉(zhuǎn)換處理線性插值 104 系統(tǒng)測(cè)試 11 測(cè)試方法 11 測(cè)試結(jié)果 12 145 結(jié)論 14參考文獻(xiàn) 14附錄： 15附1：元器件明細(xì)表 15附2：儀器設(shè)備清單 15附3：電路圖圖紙 16附4：程序清單 171方案設(shè)計(jì)與論證 整體設(shè)計(jì)方案比較和選擇溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)，基于NTC熱敏電阻的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)。后向通道通過(guò)水泥電阻作為控溫元件，增加溫度控制功能。其中溫度采集器部分有以下三種方案：方案1：采用NTC熱敏電阻，恒流源（采用LM317L，）和相電壓跟隨器運(yùn)放構(gòu)成（如圖1所示）。方案優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，電路簡(jiǎn)單；方案缺點(diǎn)：恒壓源不能保證絕對(duì)的恒壓，從而使溫度測(cè)得不穩(wěn)定。==1K所以：最大可以放大約60倍。其中運(yùn)放選OP07（零點(diǎn)漂移很小，類(lèi)似于精密放大，雖然帶寬不是很寬，但是在此處已經(jīng)足夠了），方案3中，R5用滑動(dòng)變阻器，可以很方便的改變?cè)鲆妗? 圖4 系統(tǒng)總體方案 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)板電路 學(xué)習(xí)板系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)電路圖（如圖5所示）。中間有D1和D2兩個(gè)發(fā)光二極管，用來(lái)指示電源是否正常供電，此外還加了兩個(gè)大小電容的并聯(lián)電路，起濾波作用（如圖8所示）。后向通道中進(jìn)行溫度顯示前應(yīng)該先經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換（如圖11 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路）。 其中，RT為在溫度T(K)時(shí)的NTC熱敏電阻阻值，RN為在額定溫度TN(K)時(shí)的NTC熱敏電阻阻值。線性表的查找（也稱(chēng)檢索），可以有比較常見(jiàn)的順序查找、折半查找及分塊查找等方法，分析線性表1－2可以得到折半查找的算法是比較高效的。AM為一次測(cè)量?jī)x表的上限。NX測(cè)量值對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。此時(shí)電壓輸出為0V。 測(cè)試結(jié)果 對(duì)于電橋溫度的取值會(huì)影響后面測(cè)試溫度的精度，所以在電橋平衡電阻(R1,R2)，對(duì)溫度進(jìn)行了測(cè)量。在采集溫度部分有調(diào)零和滿(mǎn)刻度調(diào)整電路，在三運(yùn)放的放大部分有滑動(dòng)變阻器，可以很容易改變?cè)鲆?。參考文獻(xiàn) [1] ，.[2] 高吉祥主編 . 高頻電子線路 . 北京：電子工業(yè)出版社，2003[3] 易波 . 通信原理 . 長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社出版，1998[4] [M].北京：北京航空航天大學(xué)，1990.[5] [M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2000.[6] (第五版)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2001 .[7] [M].北京 電子工業(yè)出版社，2005.[8] [J].沈陽(yáng)電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，1997.[9] [J].山東電力技術(shù)，1999.[10] [J].濰坊高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，1999.[11] Richard c . conctrol systerm[M].BEIJING:Science Publishing House，2002.[12] Donald A. Neamen. Electronic circuit analysis and design[M].Tsinghua University Press and Springer .附錄： 附1：元器件明細(xì)表1. 基準(zhǔn)穩(wěn)壓集成芯片TL431 2. ADC08043. DAC08324. 單片機(jī)STC89C515. 三極管80506. 液晶LCD1602附2：儀器設(shè)備清單數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 數(shù)字萬(wàn)用表 模擬示波器
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