智能型溫度測量儀課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 03:47本頁面
【正文】 ℃~600℃范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可比擬的優(yōu)勢,包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，測溫范圍在本課程設(shè)計(jì)的要求范圍之內(nèi)。DS18B20數(shù)字溫度傳感器：優(yōu)點(diǎn)：具有可編程、A/D轉(zhuǎn)換，溫度采集電路結(jié)構(gòu)簡單。經(jīng)過兩種方案的比較，最終選定PT100作為溫度傳感器。由于其電阻值小，靈敏度高，所以引線的阻值不能忽略不計(jì)，但可采用四線式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差。四線制要求四根導(dǎo)線的材質(zhì)、線徑、長度一致且工作溫度相同，使四根導(dǎo)線的電阻值相同，即RL1=RL2=RL3=RL4。導(dǎo)線LL4接入高輸入阻抗電路，IL3=IL4=0。圖13：EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)1512345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29 第2章 智能溫度測量儀表的硬件設(shè)計(jì)如圖2—1所示：溫度傳感器LED數(shù)碼管顯示單片機(jī)A/D信號轉(zhuǎn)換放大電路電源系統(tǒng) 系統(tǒng)硬件框圖2—1其工作過程為：溫度傳感器所感應(yīng)到的被測對象的表面，由溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號，將傳感器的測量信號經(jīng)過運(yùn)算放大電路進(jìn)行放大，由ADC0809對模擬信號進(jìn)行數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。對于告警的閥值，可以編寫單片機(jī)程序時(shí)進(jìn)行內(nèi)部軟件的設(shè)定。因?yàn)槲覀儨y量的范圍為0℃~150℃，熱電阻橋電路出來的電壓為幾mV，數(shù)據(jù)量比較小，采用儀表放大器可以比較精確的得到想要放大的倍數(shù)，出現(xiàn)較小的誤差。AD626的設(shè)定放大倍數(shù)為100倍。如圖22： 溫度采集與放大電路的電路圖為了能在ADC采樣后得到的數(shù)字值是從零開始。采用INA2132差分大器。如圖23，AD626放大電路單端輸出的Vout1電壓是0~5V之間。Vout1是INA2132雙端輸入的正端，負(fù)端接一個(gè)滑動變阻器組成的電路。調(diào)零電路如圖23所示：在圖23中，用一個(gè)小電阻R5接在R1的回路中，此時(shí)R3與R5分壓產(chǎn)生的失調(diào)電壓加到R1的左端，進(jìn)而由R1和R2再次分壓．因而失調(diào)電壓調(diào)整范圍由下式確定： 失調(diào)電壓調(diào)整范圍=177。(R5／R3)VD=177。15mV。將Out2輸出的信號輸入到ADC0809的port端口，電路圖如圖24所示圖24 A/D轉(zhuǎn)換電路要使單片機(jī)工作起來，主要是給單片機(jī)增加上電復(fù)位電路和外接一個(gè)晶振。尖峰過后之后，電流平穩(wěn)，電容C3阻止電流的通過，這樣可以防止對AT89C51反復(fù)進(jìn)行復(fù)位。給AT89C51提供一定的時(shí)鐘頻率以后，AT89C51才能開始工作。CC2為振蕩補(bǔ)償電容，起到放寬起振頻率，讓時(shí)鐘容易起振的作用。在顯示電路的設(shè)計(jì)中，CH451 為該模塊電路的核心器件，功能相對完善。其設(shè)計(jì)的原理圖如圖26所示：圖26 LED顯示電路該人機(jī)接口電路采用LG3641AH型四位一體共陰極數(shù)碼管（如圖261所示），進(jìn)行顯示，由于LG3641AH 為共陰極數(shù)碼管， AH管腳上若輸出高電平，則相應(yīng)段碼被點(diǎn)亮。LG3641AH的七段LED碼如下表1所示：表1. LG3641AH共陰極斷碼表圖261 LG3641AH數(shù)碼管本系統(tǒng)電源共有三組穩(wěn)壓電路，單組電源穩(wěn)壓電路和正、負(fù)對稱的兩組電源的穩(wěn)壓電路，均采用了集成三端穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片具有體積小、外圍原件少、性能穩(wěn)定可靠、使用調(diào)整方便和價(jià)廉。集成穩(wěn)壓器的類型有很多，按結(jié)構(gòu)形式分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和開關(guān)型；按輸出電壓類型分為固定和可調(diào)式，作為小功率的穩(wěn)壓電源以三端式串聯(lián)型穩(wěn)壓器的應(yīng)用最為普遍。此外又分為正或負(fù)電壓輸出類型。內(nèi)部還具有啟動電路、限流、短路和安全工作區(qū)保護(hù)及過熱保護(hù)電路。由于
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