基于熱敏電阻的數(shù)字溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書-資料下載頁
2025-08-18 14:29本頁面
【導(dǎo)讀】信號(hào)放大電路………隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)溫度的測(cè)量的要求也越來越高，而且測(cè)量的范圍。術(shù)的研究也是一個(gè)很重要的課題。本系統(tǒng)的溫度測(cè)量采用的就是熱阻效應(yīng)。溫度測(cè)量模塊主要為溫度測(cè)量電橋，將輸出的微弱電壓信號(hào)通過OP07放大，將放大后的信號(hào)輸入AD轉(zhuǎn)換芯片，測(cè)溫度顯示出來。輸出不平衡電壓，為測(cè)溫的基礎(chǔ)。該部分電路包括電壓信號(hào)的放大和AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)模數(shù)變換，以及硬件濾波。TLC2543，為其提供合適的時(shí)序，使其正常工作和采集模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，直流電，給傳感器，放大電路，單片機(jī)，TLC2543等供電。警電路將發(fā)出聲光進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)由五大部分組成：測(cè)溫電橋溫量電路；數(shù)據(jù)采集，濾波，放大，適用溫度高于315℃，低溫器件適用于-273℃～55℃；③體積小，之一，與其他熱敏電阻相比，電阻PT100作為傳感器。其中α=,Ro為100Ω,T為華氏溫度。由處理器換算出相應(yīng)溫度。
【正文】 C7104C9GND~220V~12V+9V 5V9V鄭州輕工業(yè)學(xué)院傳感器及應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書 13 由原理圖可知， 220V 交流電經(jīng)過變壓，整流，濾波后分成兩個(gè)支路，一路經(jīng)過濾波后輸入 LM7809，另一路進(jìn)過濾波后輸入 LM7909（ C C7 分別為 7809和 7909 的輸入濾波電容） ，兩路的輸出經(jīng)過濾波（ C2 和 C8 分別為濾波電容），去高頻耦合（ C5 和 C10 為去耦電容）后分別提供 +9V， 9V 穩(wěn)定電壓，其中路經(jīng)LM7809 的支路，輸出后又經(jīng) LM7805 穩(wěn)壓輸出 +5V 電源，通過上述的電壓變化可以達(dá)到電路的需求。 常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 78 系列和負(fù)電壓輸出的 79 系列。顧名思義，三端 IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有 9013 樣子的 TO92封裝。用 78/79 系列三端穩(wěn)壓 IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的 78 或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806 表示輸出電壓為正 6V， 7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。 7805 和 7809 的封裝與 管腳圖 如圖 1所示， 7909 的封裝與管腳圖如圖 2所示 圖 1 圖 2 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。散熱片總是和接地腳相連。這樣在 78**系列中，散熱片和 ②腳連接，而在 79**系列中，散熱片卻和 ①腳連接。 78**系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是 36V，最低輸入電壓比輸出電壓高 34V。還要考慮輸出與輸入間壓差帶來的功率損耗，所以一般輸入為915V 之間。 鄭州輕工業(yè)學(xué)院傳感器及應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書 14 7909 的參數(shù)如下圖所示： 鄭州輕工業(yè)學(xué)院傳感器及應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書 15 3 數(shù)字 溫度計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)采用 c語言編程，運(yùn)用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，對(duì)不同功能模塊的程序進(jìn)行分別編程，以便移植或調(diào)用，這樣使軟件層次結(jié)構(gòu)清晰，有利于軟件的調(diào)試修改。 系統(tǒng)程序構(gòu)建 數(shù)字溫度計(jì) 系統(tǒng)軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)分為主程序、初始化處理模塊、中斷檢測(cè)模塊、延時(shí)處理模塊 、數(shù)據(jù)處理模塊、 顯示模塊，其軟件系統(tǒng)的 主程序?qū)崿F(xiàn)流程如下圖所示： YES NO 開始 調(diào)用初始化模塊 調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序 采集中斷子程序中獲得的 AD 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) 調(diào)用顯示子程序 結(jié)束 超過限定溫度 了嗎？ YYESES 聲光報(bào)警 鄭州輕工業(yè)學(xué)院傳感器及應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書 16 4 總結(jié)與展望 數(shù)字 溫度計(jì)是為了測(cè)溫 而 設(shè)計(jì)開發(fā)的。 在單片機(jī)技術(shù)與 熱敏電阻 的巧妙結(jié)合下， 可以有效 測(cè)出溫度 ，并實(shí)時(shí)數(shù)字顯示，當(dāng) 溫度超過限定值 時(shí)會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警 ，提高 了操作的 安全性，同時(shí) 為測(cè)量人員提供了方便 。 本文設(shè)計(jì)應(yīng)用中，主要進(jìn)行了以下幾方面的工作 : (1) 本文在前半部分詳細(xì)敘述了 利用熱敏電阻，組成測(cè)溫電橋的測(cè)溫 的原理及為何選用 PT100，使我更加了解本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的及要求。 (2) 在了解 熱阻 效應(yīng)和 PT100 的 工作原理的基礎(chǔ)上研究和分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng) 中遇到的不同的場(chǎng)景 進(jìn)行了分析 ； (3) 完成 了數(shù)字 溫度計(jì) 系統(tǒng)的硬件選型和電路設(shè)計(jì) ； (4) 完成 了系統(tǒng)的軟件流程圖設(shè)計(jì)； 本文通過對(duì) 數(shù)字 溫度計(jì) 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)過程及計(jì)算得出 如下結(jié)論 : 本系統(tǒng)對(duì)有限 溫度 范圍內(nèi)的 溫度 測(cè)量具有較高的精度，實(shí)現(xiàn) 了測(cè)量 溫度 顯示和 超出 限定溫度 報(bào)警功能，其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ； 本文關(guān)于數(shù)字 溫度計(jì) 的設(shè)計(jì)，雖然可以滿足廣大普通客戶的需求，也 做了一些嘗試性的探索工作， 但是 還存在很多不完善的地方，仍有許多方面有待進(jìn)一步深入研究 : (１ ) 需要 對(duì) 熱敏電阻的線性度 和系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的可靠性進(jìn)行進(jìn)一步的研究 ； (２ ) 本文在系統(tǒng)的精度方面研究非常局限，并沒有做到非常精確，這就要求以后在這方面還有更近一步研究。 (３ ) 本次課程設(shè)計(jì)的 數(shù)字溫度計(jì) 的測(cè)量范圍具有很大的局限性，只是在理論上通過了，在實(shí)際電路中必將遇到很多問題，在硬件電路 中 如電源的穩(wěn)定輸出，濾波等方面有待很大的改善。
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