【正文】 .................................................................5第一節(jié) PT100 傳感器特性和測溫原理 .....................................................................5第二節(jié) 信號調理電路 ................................................................................................6第三節(jié) 恒流源電路的設計 ........................................................................................6第四節(jié) 放大電路的設計 ............................................................................................7第五節(jié) A/D 轉換器的選擇與設計電路 ....................................................................9第六節(jié) DS1302 時鐘電路設計 ................................................................................12第七節(jié) 單片機控制電路 ...........................................................................................14第八節(jié) 按鍵和顯示電路 ..........................................................................................14第三章 軟件設計 ........................................................................錯誤！未定義書簽。I摘 要本文首先簡要介紹了鉑電阻 PT100 的特性以及測溫的方法，在此基礎上闡述了基于PT100 的溫度 測量系統設計。關鍵詞：PT100 單片機 溫度測量 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。其發(fā)展速度之快，以及其應用之廣，并且還有很大潛力。文中對每個部分功能、實現過程作了詳細介紹。2℃左右，因此在高精度的場合不太滿足用戶的需要。具體在 0℃～100℃的分度特性表見附錄 A 所示。在這里我選用方案二完成本次設計。PT100 溫度傳感器的測量范圍廣：200℃～+650℃，偏差小，響應時間短，還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點，其得到了廣泛的應用，本設計即采用 PT100 作為溫度傳感器。A 圖單臂橋式 B 圖恒流源式圖 21 兩種信號獲取的結構電路根據測試技術的有關知識，圖 21 中的 A 圖的輸出與電阻的阻值不是個正比的關系，因而數據處理起來特別麻煩，尤其是用單片機來處理這些非線性的問題；而圖 B 的由于恒流7源的作用，使得電壓輸出與電阻成良好的線性關系，因此，本系統采用恒流源電路來獲取溫度信號。AD620 的內部結構是由 OP07 組成的三運放結構，性能大大優(yōu)于自制的三運放 IC 電路設計，其基本接法是在 1 腳與 8 腳之間外接一 RG 電阻，增益由式 G=1+，由于它的外圍電路十分簡單，所以它在本系統中的應用見下圖 24 所示。輸入電壓越大反向積分時間越長，用高頻標準脈沖計數測此時間，即可得到相應于輸入電壓的數字量。1LSB；(6) 低供電電流 (1mA 典型值)；(7) 掉電模式電流為 4μA。EOC：轉換結束端。根據 TLC2543 時序圖可以看出，在 TLC2543 的 CS 變低時開始轉換和傳送過程，I/O CLOCK 的前 8 個上升沿將 8 個輸入數據位鍵入輸入數據寄存器，同時它將前一次轉換的數據的其余 11 位移出 DATA OUT 端，在 I/O CLOCK 下降沿時數據變化。1. 引 腳 功 能 及 結 構 　 　 DS1302 的 引 腳 排 列 ,其 中 Vcc1 為 后 備 電 源 ， VCC2 為 主 電 源 。 當 RST 為 高 電 平 時 ， 所 有 的 數 據 傳 送 被 初 始 化 ， 允 許 對 DS1302進 行 操 作 。 控 制 字 節(jié) 的 最 高 有 效 位 (位 7)必 須 是 邏 輯 1， 如 果它 為 0， 則 不 能 把 數 據 寫 入 DS1302 中 ， 位 6 如 果 為 邏 輯 0， 則 表 示 存 取 日 歷 時 鐘 數 據 ，為 1 表 示 存 取 RAM 數 據 。 DS1302 與 RAM 相 關 的 寄 存 器 分 為 兩 類 ： 一 類 是 單 個 RAM 單 元 ， 共 31 個 ，每 個 單 元 組 態(tài) 為 一 個 8 位 的 字 節(jié) ， 其 命 令 控 制 字 為 C0H～ FDH， 其 中 奇 數 為 讀 操 作 ，偶 數 為 寫 操 作 ； 另 一 類 為 突 發(fā) 方 式 下 的 RAM 寄 存器 ， 此 方 式 下 可 一 次 性 讀 寫 所 有 的 RAM 的 31 個 字 節(jié) ， 命 令 控 制 字 為 FEH（寫）和FFH（讀） 。15KEY1KEY2KEY3R1210KR1310KR1410KVCC 圖 210 按鍵電路2. 顯示電路 本設計采用 6 個 LED 共陽極數碼通過三極管驅動來進行時間溫度數據的顯示。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便達到測量控制目的。我們通過最小二乘法進行線性擬合，得到如下的數學模型為：T1= 049℃T2= 50－70℃T3= 71－100℃上述 3 個數學模型中，最大的理論誤差值都小于 ℃，能夠滿足精度要求，實際上如17果有足夠的時間，我們完全可以分得再細一些，這樣理論的誤差將會變得更小。for(a=8。for(a=8。SCLK=0。}uchar read_1302(uchar add) //向 1302 讀出數據{uchar temp。SCLK=1。程序如下：void delay(uchar n) //延時程序{uchar i。for(i=0。 delay(6)。j=read2543(0)。m2=m1+2576700。目前支持的單片機類型有：6800 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、HC11 系列以及各種外圍芯片。另外，由于在 Proteus 軟件中不能仿真 LM336 恒壓源，所以在本次 的恒壓原代替。另外，在仿真過程中，按鍵會可能產生抖動現象，可以通過硬件來消除抖動。雖然在制作過程中不可避免地遇到很多問題，但是最后還是在老師以及同學的幫助下圓滿解決了這些問題，實現了整個系統設計與最后調試，相關指標達到預期的要求，很好地完成了本次設計任務。在這里非常感謝指導老師的指導和幫助，并致以誠摯的謝意！同時，身邊的同學也給了我提供了許多的幫助。在微型自動控制控制領域，單片機應用十分廣泛，也是組成各種控制單元的核心部件，單片機的系統設計與應用更是一個合格畢業(yè)生應該具備的一種基本的能力，單片機與溫度傳感器的結合實現對溫度的測量和顯示控制。二、國內外研究綜述 隨著“信息時代”的到來，作為獲取信息的手段——傳感器技術得到了顯著的進步，其應用領域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切?；?PT100 傳感器以單片機作為控制單元的溫度測量控制系統可以實現溫度的高精度測量控制被 廣 泛 的 應 用 于 化工、冶金、電力、電子、輕工、紡織以及其他公共場合的供水、飲水裝置等行業(yè)中，使 產 品 小型 化 、 智 能 化 ， 既 提 高 了 產 品 的 功 能 和 質 量 ， 又 降 低 了 成 本 ， 簡 化 了 設 計 ， 是 一 種 不 錯 的 溫 度測 量 選 擇 。特別是在高性能、高精度的器件的生產、標準檢測領域的應用、高要求的實驗環(huán)境的建立等方面，都有高精度溫度控制儀表的需求。本設計涉及到的相關開發(fā)資料豐富，各種開發(fā)工具應有盡有，器件供貨充足，價格低廉，能夠很好的實現設計目標。這三個月的設計是對過去所學知識的系統提高和擴充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎。29附錄 A WZP 型鉑熱電阻（Pt100）分度特性表 R0=100 歐溫度（℃）0 1 2 3 4 5 6 7 8 9電阻值（歐姆）0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 30附錄 B 總電路圖Vcc21X12X23GND4 RST 5I/O 6SCLK 7Vcc 8U4DS1302EA/VPP 31XTAL119 XTAL218RST/VPD916 38 36 34 32 23 26 28PSEN 29ALE/PROGVcc 40Gnd20AT89S5XAT1KEY1KEY2KEY3Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6C230pR910kR16 R205KR740k1327 Y18532 6741U1OP078532 6741U3AD6208532 6741U2op07VR310kVR12kR17500R11PT100R82kBAT1 30pR1 R2 R3 R4 R5 R6VR24k+12V12VVCVC+12V12V+12V12V VCVCVC1234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED21234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED31234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED41234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED51234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED61234567abcdefg8 dp9VCCabfcgde dpLED1abcdefgdpa a a a a abbbbbbc c c c c cdddddde e e e e effffffg g g g g gdpdpdpdpdpdp1 2 3 4 5 6123456Y212MC3102C12104C1310uFR1010kR15VC1234D1Vin1 Gnd2