基于51單片機的數(shù)字熱敏溫度計設計論文正稿(編輯修改稿)
2025-07-25 00:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 像熱電阻一樣有標準信號。熱敏電阻工作原理NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負的溫度系數(shù),泛指負溫度系數(shù)很大的半導體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質(zhì)，因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10O~1000000歐姆，溫度系數(shù)2%~%。NTC熱敏電阻器可廣泛應用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。應用設計：NTC 熱敏電阻的基本物理物性有：電阻值、B值、耗散系數(shù)、時間常數(shù)。電 阻 值 R（kΩ）：電阻值可以近似地用如下公式表達：其中： RR2 為絕對溫度下TT2 時的電阻值（kΩ）； B：B值（K）B 值： B （K）：B值反映了兩個溫度之間的電阻變化，可用下述公式計算：其中： RR2 絕對溫度TT2時的電阻值（Ω）耗 散 系 數(shù) δ（mW/℃）：耗散系數(shù)是指熱敏電阻消耗的功率與環(huán)境溫度變化之比：其中：W 熱敏電阻消耗的功率（mW） T 熱平衡時的溫度 To 周圍環(huán)境溫度 I 在溫度T時通過熱敏電阻電流 R 在溫度T時熱敏電阻的電阻值（Ω） 時間常數(shù)τ (sec.)： 熱敏電阻在零功率狀態(tài)下，當環(huán)境溫度由一個特定溫度向另一個特定溫度突變時， %所需時間。熱敏電阻的溫度阻值特性曲線如圖15所示：圖15 電阻—溫度特性 系統(tǒng)仿真測試確定好方案后，用Protues軟件搭建好系統(tǒng)電路，將寫好的程序下載進仿真圖中，運行結果如圖16所示：圖 16 系統(tǒng)原理圖及仿真結果 系統(tǒng)程序設計思路圖 17 串口發(fā)送數(shù)據(jù)仿真串口發(fā)送數(shù)據(jù)仿真圖如圖 17所示： 系統(tǒng)程序設計本溫度采集系統(tǒng)采用的主控芯片是AT89C51，利用NTC熱敏采集溫度，由PCF8591的AD芯片將NTC的電壓值轉(zhuǎn)換成二進制值，由18B20溫度傳感器采集的溫度作為NTC的基準，利用公式計算出熱敏電阻的溫度值，然后讓LCD1602顯示，并且將溫度通過串口通信發(fā)送到上位機的顯示窗口中,程序流程圖如圖18所示：開始PCF8591初始化液晶1602初始化PCF8591采集溫度對采集的電壓值進行數(shù)據(jù)處理液晶顯示結束18B20提供基準圖18 程序流程圖具體的程序設計如下： 主程序模塊（）includeinclude/******指示燈相關的位定義********************/sbit D1=P2^2。sbit D2=P2^3。sbit D3=P2^4。/*************全局變量********************/char temp[16],tempo[16]。uchar AD_result。float Tempre,NTC_Tempre。/*****************************************************************函數(shù)名**void System_init()**功 能 **系統(tǒng)初始化**參 數(shù) ****說 明 **對液晶和I2C的初始化**************************************************************************/void System_init(){ LCD_init()。 Uart_init()。}/*****************************************************************函數(shù)名**void LCD_DIS()**功 能 **顯示函數(shù)**參 數(shù) ****說 明 ****************************************************************************/void LCD_DIS(){ sprintf((char *)temp,T=%,Tempre)。 sprintf((char *)tempo,NTC:%5bd,AD_result)。 LCD_Str_DIS((char *)temp,1,0)。 LCD_Str_DIS((char *)tempo,0,0)。}/*****************************************************************函數(shù)名**void AD_Work())**功 能 **模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊函數(shù)**參 數(shù) ****說 明 ****************************************************************************/void AD_Work(){ AD_init()。 AD_start()。 AD_write(0x90)。 AD_respons()。 AD_write(0x03)。 AD_respons()。 AD_end()。 AD_start()。 AD_write(0x90)。 AD_respons()。 AD_write(0x03)。 AD_respons()。 AD_start()。 AD_write(0x91)。 AD_respons()。 AD_result=AD_read()。 //P1=~AD_result。 AD_respons()。 AD_end()。}/*****************************************************************函數(shù)名**void Date_Done()**功 能 **數(shù)據(jù)處理函數(shù)**參 數(shù) ****說 明 ****************************************************************************/void Date_Done(){ NTC_Tempre=(AD_result+204)/。}/*****************************************************************函數(shù)名**void Uart_Work()**功 能 **串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)**參 數(shù) ****說 明 ****************************************************************************/void Uart_Work(){ static float t。 if(t!=Tempre) { t=Tempre。 Uart_sendstr(temp)。 Uart_sendbyte(39。\n39。)。 }}/*****************************************************************函數(shù)名**void main()**功 能 **主函數(shù)**參 數(shù) ****說 明 ****************************************************************************/void main(){
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