【正文】
感器還會(huì)不斷出現(xiàn) ,目前 ,國內(nèi)外通用的溫度傳感器及測溫儀大致有以下幾種 : 熱膨脹式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱電偶、輻射式測溫儀表、石英溫度傳感器測溫儀。溫度測量的過程就是通過溫度傳感器將被測對(duì)象的溫度值轉(zhuǎn)換成電的或其它形式的信號(hào) ,傳遞 給信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理轉(zhuǎn)換成溫度值顯示出來。 目 前國內(nèi)外的溫度控制方式越來越趨向于智能化,溫度測量首先是由溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)的。儀器本身也趨向小型化,多采用集成度較高的芯片或元件組成電路。另一部分是電子裝置,它主要完成對(duì)信號(hào)的接收、處理、對(duì)測 點(diǎn)進(jìn)行控制、溫度顯示等功能。 國內(nèi)外研究狀況 隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展,溫度檢測技術(shù)也有了不斷的進(jìn)步。 能夠較全面地鞏固和應(yīng)用“單片機(jī)”課程中所學(xué)的基本理論和基本方法,并初步掌握小型單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。 關(guān)鍵字 : 溫度控制器 、 8051 單片機(jī) 、 溫度采樣 、 A/D 轉(zhuǎn)換器 、 顯示器 Abstract: Temperature control in the production of modern life has been widely used. This paper introduces a design based on singlechip microputer temperature controllers. Control circuit is 8051 singlechip processor core, the whole system hardware parts including temperature sampling circuit, A/D converter circuit, drive circuit, buttons, and 8 section decoder, LED digital display. The basic function of realizing the temperature conversion. Firstly, the basic principle of temperature controller, mainly from the overall design scheme, system hardware diagram, system hardware design hookup etc. System using K type as temperature sensor, thermocouple by amplifier and AD574 will signal input microcontroller. And the digital temperature display of. Secondly, the design of the software, and the temperature controller using traditional assembler language to include various after cut procedures relevant procedures for the programming. 1 目錄 : 第 1 章 前言 課程設(shè)計(jì)的意義 國內(nèi)外研究狀況 主要任務(wù) 第 2 章 程序框圖的設(shè)計(jì) 第 3 章溫度測量 熱電偶溫度傳感器 冷端補(bǔ)償方法 AD574 采樣電路 第 4 章 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 5 章鍵盤與顯示電路設(shè)計(jì) 鍵盤掃描 輸出顯示 第 6 章控制電路設(shè)計(jì) 第 7 章程序流程圖 第 8 章整機(jī)電路 參考文獻(xiàn) 附錄 2 一、前言: 課程 設(shè)計(jì)的 意義 : 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是在教學(xué)及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,對(duì)課程所學(xué)理論知識(shí)的深化和提高。 并經(jīng)數(shù)碼管將溫度顯示出來。首先,對(duì)溫度控制器 的基本原理進(jìn)行了闡述,主要從其總體設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)硬件框 圖,系統(tǒng)硬件接線圖等幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 控制電路是以 8051 單片機(jī)為控制核心 , 整個(gè)系統(tǒng)硬件部分包括溫度采樣電路, A/D 轉(zhuǎn)換器,按鍵電路,驅(qū)動(dòng)電路,和 8段譯碼器, LED 數(shù)碼顯示器。 0 高溫加熱爐溫度控制器設(shè)計(jì) 摘要 : 溫度控制在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的溫度控制器 。實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換的基本功能。 系統(tǒng) 采用 K 型熱電偶作為 測溫元件 ,經(jīng)運(yùn)算放大器和 AD574 將信號(hào)輸入單片機(jī) 。 其次,設(shè)計(jì)了溫度控制器的 軟件,利用傳統(tǒng)的匯編語言對(duì)包括各種接口子程序在內(nèi)的相關(guān)程序進(jìn)行了編程 。因此,要求學(xué)生能綜合應(yīng)用 所學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)與制造出具有較復(fù)雜功能的小型單片機(jī)系統(tǒng),并在實(shí)踐的基本技能方面進(jìn)行一次系統(tǒng)的訓(xùn)練。 培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立收集資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的單片機(jī)系統(tǒng)的能力;培養(yǎng)分析、總結(jié)及撰寫技術(shù)報(bào)告的能力。溫度測量系統(tǒng)主要由兩部分組成,一部分是傳感器,它將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。對(duì)應(yīng)于不同的溫度段及測量精度要求,測溫裝置也不盡相同,從傳感器方面看,己出現(xiàn)有各種金屬材料、非金屬材料、半導(dǎo)體材料制成的傳感器,也有紅外傳感器。未來主要的研究方向?qū)⑹侨绾螖U(kuò)大它的溫度適用范圍 ,以及智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面。測溫儀器由溫度傳感器和信號(hào)處理兩部分組成。溫度傳感器隨著溫度變化而引起變化的物理參數(shù)有 : 膨脹、電阻、電容、熱電動(dòng)勢 ,磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。 主要任務(wù): 本次設(shè)計(jì)主要利用單片機(jī)完成對(duì)爐溫的控制, 要求將爐溫控制在 600~1000℃,精度在3℃以內(nèi)。 二、 系統(tǒng)框圖的設(shè) 計(jì) 本次設(shè)計(jì)的熱處理加熱爐溫度控制器是為實(shí)驗(yàn)室電阻爐配備的專門控溫設(shè)備,它由檢測端的傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大輸送給控制單元,由控制單元來控制執(zhí) 3 行部件對(duì)電阻爐供電,是能對(duì)電阻爐的溫度進(jìn)行預(yù)置、測量、顯示及自動(dòng)控制的簡單溫度控制器。 熱電偶的測溫 范圍很寬,一般為 50~+1600℃ ,最低可達(dá) 200℃,最高達(dá) 2800℃。根據(jù)熱偶電極線徑和對(duì)應(yīng)的溫度范圍熱電偶可分為七類,即 K E J T B R S 幾種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)要測量的溫度在 600~1000℃,所以選擇 K型熱電偶傳感器。 要求該電路實(shí)現(xiàn) 0~1000℃對(duì)應(yīng)的電勢進(jìn)行放大,根 據(jù)表 1— 7 所示的 K型熱電偶的溫差電勢,在 0℃時(shí),溫差電勢為 0v,在 1000℃時(shí)溫差電勢為 。要注意的是濾波電容 C1,他若有較大的漏電流,將會(huì)產(chǎn)生很大的偏移電壓,這是不希望有的。 5 IZ1VZ2B3+10V4+2V5+V6V7VO8I9VY10IY11C12PGND13SGND14VX15IX16D17A18U5AD538AD167U7BADOP07R915KR11290KD1R10270KGNDR1315KR12130KR14100K+1515 K 型熱電偶的溫差電勢近似公式可以由切比雪夫近似表達(dá)式的程序求得 Vo=+^2 ( mV) 1 在 1000℃時(shí),溫差電勢 Vin=,電路輸出 1000Mv,只要將上式 1 擴(kuò)大 10 倍即可。 冷端補(bǔ)償方法 若用熱電偶測量溫度時(shí),熱電偶的工作端(熱端)被放置在待測溫場中,而自由端(冷端)通常被放置在 0℃的環(huán)境中。 冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ卸喾N,在這里采用橋式冷端補(bǔ)償電路。取 R1=R2=R3=1Ω ,用錳銅線繞成; Rcu 是用銅導(dǎo)線繞制成的補(bǔ)償電阻, Rs是供橋電源 E 的限流電阻, Rs由熱電偶的類型決定。當(dāng)冷端溫度升高時(shí), Rcu 補(bǔ)償電阻將隨之增大,則電橋 a b 兩點(diǎn)間的電壓 Vab 也增大,此時(shí)熱電偶溫差電勢卻隨冷端溫度升高而降低。 AD574 AD574A 是美國模擬數(shù)字公司( Analog)推出的單片高速