【正文】 、420mA電流輸出電路、功率輸出電路、熱電阻CU50信號調(diào)理電路組成。原理設(shè)計(jì)方框圖如下： 原理設(shè)計(jì)方框圖四、設(shè)計(jì)內(nèi)容主要由硬件電路和軟件電路兩部分，其中硬件電路由電源電路、主控芯片STC89C51的接口連接、數(shù)碼LED顯示電路、I2C接口存儲(chǔ)器和蜂鳴器的電路連接、AD和DA轉(zhuǎn)換電路等等。采用比例控制、并用晶閘管脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)1000W電加熱器（電源電壓為AC220V），還可以輸出與溫度成正比的4～40mA電流遠(yuǎn)傳到其他儀表。二、 設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)8位數(shù)碼管顯示（4位顯示測量值，4位顯示設(shè)定值），4輸入按鈕（功能選擇、數(shù)碼管選擇、數(shù)字增加、數(shù)字減少），可設(shè)定上下限報(bào)警，蜂鳴器報(bào)警。(3) 利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計(jì)。(2) 利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的溫度檢測元件。新產(chǎn)品不僅要具有檢測功能，又要具有判 斷 和 指令等多功能，采用微機(jī)向智能化方向發(fā)展。如近來己開發(fā)的炭化硅薄膜熱敏電阻溫度 檢 測 器，厚膜、薄膜鉑電阻溫度檢測器，硅單晶熱敏電阻溫度檢測器等。(1) 繼續(xù)生產(chǎn)量大面廣的傳統(tǒng)溫度檢測元件，如:熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)地標(biāo)定溫度檢測器。其最大優(yōu)點(diǎn)是直觀、無度數(shù)誤差、分辨 率 高 、測量誤差小，因而有廣闊的銷售市場。(5) 顯示數(shù)字化。在許多場合中的溫度檢測器有特殊要求，例如防爆、防硫 、 耐 磨等性能要求。同時(shí)利用新的檢測技術(shù)制造出新的產(chǎn)品。(3) 發(fā)展新型產(chǎn)品。溫度檢測技術(shù)將會(huì)由點(diǎn)測溫發(fā)展到線、面，甚至立體的測量。尤其是液化氣體的極低溫度檢測更為迫切，如IOK 以 下 的溫度檢測是當(dāng)前重點(diǎn)研究課題。(1) 擴(kuò)展檢測范圍。主要介紹了溫度的自動(dòng)測量，包括溫度傳感器、單片機(jī)接口及其應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，大體分為以下幾大部分：介紹了國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)和軟件電路和硬件電路的設(shè)計(jì)，并且分析了溫度檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向；根據(jù)實(shí)際使用要求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的單片機(jī)硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理、溫度值的在線顯示以及時(shí)鐘電路的時(shí)間顯示對該溫度儀表的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。智能測溫儀表電路主要由STC89C51單片機(jī)、按鈕、數(shù)碼管、LED顯示、串行通信接口、電源、ADC、E2PROM等電路組成，其以51單片機(jī)為核心控制部件，利用CU50阻值隨溫度變化的特點(diǎn)，將其和其他三個(gè)電阻構(gòu)成非平衡電橋，因而，溫度的變化可轉(zhuǎn)化成電橋輸出微弱電壓信號的變化，電壓信號經(jīng)集成運(yùn)放電路放大后送到A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號變換成數(shù)字信號。它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。太原理工大學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用 智能測溫儀表學(xué)號：07100537專業(yè)：自動(dòng)化班級：0702姓名：王曉暉目錄摘要 2一、國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 3二、 設(shè)計(jì)要求 4三、設(shè)計(jì)原理 4四、設(shè)計(jì)內(nèi)容 4 5 5 5 LED顯示電路 6 AD轉(zhuǎn)換器TLC1549的電路連接 6 DA轉(zhuǎn)換器TLC5615的電路連接 8 I2C接口存儲(chǔ)器24C02和蜂鳴器的電路連接 10 420mA電流輸出電路 10 11 11 12 13 13 16 17 17 18 19 20 22五、總結(jié) 23六、參考文獻(xiàn) 24摘要溫度是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常遇到的一個(gè)物理量，也是工業(yè)控制中主要的被控制參數(shù)之一,對溫度的測量與控制在現(xiàn)代工業(yè)中也是運(yùn)用的越來越廣泛。隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，單片機(jī)廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測量的自動(dòng)化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。本課程設(shè)計(jì)基于CU50傳感器和STC89C51單片機(jī)的智能測溫儀表。單片機(jī)根據(jù)輸入量和設(shè)定量進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果送到數(shù)碼管顯示，完成對溫度的測量。關(guān)鍵詞：溫度測量 多功能 智能化 單片機(jī)一、國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動(dòng)化水平與范圍也不斷擴(kuò)大，因而對溫度檢測技術(shù)的要求也愈來愈高，一般可以歸納以下幾方面?，F(xiàn)在工業(yè)上通用的溫度檢測范圍為一200^30000C，而今后要求 能 測 量超高溫與超低溫。(2) 擴(kuò)大測溫對象。應(yīng)用 范 圍 己經(jīng)從工業(yè)領(lǐng)域延伸到環(huán)境保護(hù)、家用電器、汽車工業(yè)及航天工業(yè)領(lǐng)域 。利用老的檢測技術(shù)生產(chǎn)出適應(yīng)于不同場合、不同工況要求的新型 產(chǎn) 品 ，以滿足于用戶需要。(4) 適應(yīng)特殊環(huán)境的測溫。又如移動(dòng)物體和高速旋轉(zhuǎn)物體的測溫、鋼水的連續(xù)測溫 、 火 焰溫度檢測等。溫度儀表向數(shù)字化方向發(fā)展。(6)標(biāo)定自動(dòng)化。根據(jù)上述要求，國內(nèi)外溫度儀表制造商將向以下幾方面發(fā)展。(2) 加強(qiáng)新原理、新材料、新工藝的開發(fā)。(3) 向智能化、集成化、適用化方向發(fā)展。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，目前的溫度檢測使用的溫度計(jì)種類繁多，應(yīng)用范圍也較廣泛，大致包括以下幾種方法：(1) 利用物體熱脹冷縮原理制成的溫度計(jì)。利用此技術(shù)制成的溫度檢測元件主要是 熱 電 偶。用此技術(shù)制成的溫度計(jì)大致可分成以下幾種: 電 阻 測溫元件、導(dǎo)體測溫元件、陶瓷熱敏元件。適配Cu50熱電阻，測溫范圍為0℃～130℃。三、設(shè)計(jì)原理根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，本方案采用單片機(jī)系統(tǒng)為核心，采用熱電阻CU50作為溫度傳感器采集溫度信號，經(jīng)信號放大器放大后，送到A/D轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)單片機(jī)檢測處理溫度信號，通過存儲(chǔ)器對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過8位數(shù)碼管對溫度進(jìn)行顯示，還可以通過功率驅(qū)動(dòng)電路用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)具有交流220V電壓的電阻性負(fù)載，如果需要輸出與溫度成正比的4～40mA電流，則需要D/A轉(zhuǎn)換芯片將單片機(jī)處理的數(shù)字信號變成模擬信號。軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、報(bào)警程序、數(shù)據(jù)掃描程序和按鍵處理程序。，單片機(jī)的P0口作為I/O使用時(shí)，需要外接上拉電阻，在本系統(tǒng)中，上拉電阻的阻值為1KΩ電路電源輸入是220VAC輸入，輸出為為+12V和+5V電壓。兩排各4個(gè)數(shù)碼管顯示，分別顯示測量值與設(shè)定值。(1)概述TLC1549系列是美國德州儀器公司生產(chǎn)的具有串行控制、連續(xù)逐次逼近型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，TLC1549能以串行方式送給單片機(jī)，由于TLC1549采用CMOS工藝,內(nèi)部具有自動(dòng)采樣保持、可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍、抗噪聲干擾功能，它采用兩個(gè)差分基準(zhǔn)電壓高阻輸入和一個(gè)三態(tài)輸出構(gòu)成三線接口，其中三態(tài)輸出分別為片選(CS低電平有效)，輸入／輸出時(shí)鐘(I／O CLOCK)，數(shù)據(jù)輸出(DATAOUT)。1 LSB( mV)，因此可廣泛應(yīng)用于模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路。 電源電壓范圍： V～ V； 輸出電壓范圍：～VCC+ V； 負(fù)基準(zhǔn)電壓： V； 峰值總輸入電流：177。 工作溫度范圍：TLC1549M為55℃～125℃，TLC1549C為0℃～70℃，TLC1549I為40℃～85℃。 REF+、REF引腳：正負(fù)參考電壓引腳； I/O CLK：時(shí)鐘引腳；詳細(xì)的時(shí)序圖如下 由時(shí)序圖可以知：最大轉(zhuǎn)換時(shí)間，全部時(shí)鐘數(shù)據(jù)。TL431構(gòu)成TLC1549的參考電壓，電位器RPA1可以精確調(diào)整TLC1549的正參考電壓REF+，參