范文一:热敏电阻测温
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Compiler : AVR-GCC 4.3.3
Author : Chen Hua
Date : 2012.11.26
proteus 7.8
-------------------------------------------------------*/#include
#include #include #include "LCD1602.h" #include "adc.h" #include "table.h" #include "find.h" int main(void) { char DispTemp[20]; unsigned int adc_result[5]; unsigned char best; double vin; double gain = 1; double res; double temp; LCD_Init(); LCD_Clear(); while (1) { best = Find_Best_ADC_Result(adc_result); //,,,,5,,AD,,#,,,,?,δ,,,,,,,,5,,,?,? vin = (double)adc_result[best] * ADC_LSB; //,,,,,,,,,,5?,?? mV switch(best) //,?,,,,,5,,,,, { case 0 : gain = GAIN0;break; case 1 : gain = GAIN1;break; case 2 : gain = GAIN2;break; case 3 : gain = GAIN3;break; case 4 : gain = GAIN4;break; default:break; } res = vin / gain / I; //,,,,,,,,,?漰,,,,,,,,,,? temp = Linear_Insert((unsigned long)res,Table); //,,,,,,?,,,,,?,,,,,,,,?,,,,,,?,?,,,,,?,? sprintf(DispTemp,"Vin%d: %.2fmV",(int)best,vin); //,,,,,?? //sprintf(DispTemp,"Res%d: %.2fohm",(int)best,res); LCD_Write_String(0,0,DispTemp); if(temp == 0xffff) sprintf(DispTemp,"Err:Out of Range"); else sprintf(DispTemp,"Temp: %.2f",temp); //,,,,?, LCD_Write_String(1,0,DispTemp); _delay_ms(100); } } 热敏电阻测温电路 热敏电阻测量电路 本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。 其使用温度范围是0~50?,测控温精度为?(0.2~0.5)?. 2.2.1 原理电路 本测温控温电路由温度检测、显示、设定及控制等部分组成,见图2.2.1。图中D1~D4为单电源四运放器LM324的四个单独的运算放大器。RT1~RTn为PTC感温探头,其用量取决于被测对象的容积。 RP1用于对微安表调零,RP2用于调节D2的输出使微安表指满度。S为转换开关。 图2.2.1 测温控温电路 由RT检测到的温度信息, 输入D1的反馈回路。 该信息既作为D2的输入信号, 经D2放大后通过微安表显示被测温度;又作为比较器D4的同相输入信号,与D3输出的设定基准信号,构成D4的差模输入电压。 当被控对象的实际温度低于由RP3预设的温度时,RT的阻值较小,此时D4同相输入电压的绝对值小于反相输入电压的绝对值,于是D4输出为高电位,从而使晶体管V饱和导通, 继电器K得电吸合常开触点JK,负载RL由市电供电,对被控物进行加热。当被控对象的实际温度升到预设值时, D4同相输入电压的绝对值大于反相输入电压的绝对值, D4的输出为低电位,从而导致V截止,K失电释放触点JK至常开,市电停止向RL供电,被控物进入恒温阶段。 如此反复运行,达到预设的控温目的。 2.2.2 主要元器件选择 本测温控温电路选用PTC热敏电阻为感温元 件,该元件在0?时的电阻值为264Ω, 制作成温度传感器探测头,按图2.2.2线化处理后封装于护套内,其电阻-温度特性见图 2.2.3. 图2.2.2 线化电路 线化后的PTC热敏电阻感温探头具有良好的线性,其平均灵敏度达16Ω/?左右。 如果采用数模转换网络、与非门电路及数码显示器, 替代本电路的微安表显示器,很容易实现远距离多点集中的遥测。继电器的选型取决于负载功率。为便于调节,RP1~RP4选用线性带锁紧机构的微调电位器。 2.2.3 安装与调试 调试工作主要是调整指示器的零点和满度指示。 先将S接通R0,调节RP1使微安表指零,于此同时,调节RP4使其阻值与RP1相同,以保持D1与D4的对称性。然后将S接通R1, 调节RP2使微安表指满度。最后,按RT的标准阻-温曲线, 将RP3调到与设定温度相应的阻值,即可投入使用。本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。其使用温度范围是0~50?,测控温精度为?(0.2~0.5)?. 图2.2.3 传感测头的标准阻-温特性 热敏电阻测温的应用电路 家用煤气炉烧开水时,常因开水沸腾外溢熄灭火焰,导致煤气泄露,既浪费能源,又会造成恶**故隐患。采用由PTC热敏电阻制作的开水壶自动报警器,能有效防止意外事故的发生。 2.8.1 原理电路 本开水壶自动报警电路由与非门集成电路块及PTC热敏电阻器为核心,其原理图见图2.8.1.在水温未达到预设值之前,RT的阻值较小,IC的输入电压低于阀值电压,B不会报警。当水温上升到沸点时,RT阻值迅速增大,并超过阀值电压,约30s后,IC输出音频信号,B发出水开报警声。 图2.8.1 开水壶自动报警电路 2.8.2 主要元器件选择 本开水壶自动报警电路的RT, 选用PTC热敏电阻做感温探头, 常温电阻?500Ω,其标准电阻-温度特性曲线见图2.8.2.蜂鸣片B选用Ф27mm。 图2.8.2 电阻-温度特性曲线 2.8.3 安装与调试 使用时将水温探头的感温端插入水壶的壶口内,报警器安在易于听到报警声的地方,并注意防潮。 [请输入学校名称] [请输入专业] 基于单片机的热敏电阻测温设计 姓 名: [请输入姓名] 学 号: [请输入学号] 指导教师:[请输入指导教师] 2017年2月19日 摘 要 随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度对产品的影响,许多产品对温度范围要求严格,目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下,开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。 本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案,该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性,采用串联分压电路。单片机采集热敏电阻的电压,通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号,经过查表转换得到温度值,控制数码管实时显示温度值。本系统中所用到的器件是STC12C5A60S2单片机、NTC热敏电阻和数码管。键词:温度控制器 SC12C5A60S2单片机 A/D转换 关 ABSTRACT With the social progress and development of industrial technology, more and more attention to the impact of temperature on the products, many products on the critical temperature range, temperature information transmission is not timely, not enough precision shortcomings of a common problem on the market today, do notconducive to industrial control based on temperature changes and make timely decisions. In this form, to develop a real-time, high precision temperature acquisition system is necessary. This topic with a microcontroller-based data acquisition system program, which according to the characteristics of the thermistor varies with temperature changes, the series voltage divider circuit. The microcontroller collection thermistor voltage, the analog voltage signal by the A / D converter to convert the voltage signal of the digital conversion temperature control digital tube temperature value is displayed in real time after the look-up table. The devices used in this system is STC12C5A60S2 microcontroller, NTC thermistor and digital tube. Keywords: Temperature controller; SC12C5A60S2 microcontroller; A / D converter; 摘 要............................................................................................................................ 2 ABSTRACT ....................................................................................................................... 3 1 绪论 ........................................................................................................................... 5 1.1 研究温度控制系统的背景、目的及意义 .................................................... 5 1.2 设计的主要内容及技术指标 ...................................................................... 5 1.3 数据采集系统简单介绍 .............................................................................. 6 2 温度控制系统总体设计 ......................................................................................... 7 2.1 总体需求 ........................................................................................................ 7 2.2 总体方案设计 .............................................................................................. 7 3 硬件电路设计及分析 ............................................................................................... 8 3.1单片机部分 ..................................................................................................... 8 3.2液晶显示部分 ............................................................................................... 11 3.3 模数转换芯片 .............................................................................................. 16 3.4 热敏电阻部分 .............................................................................................. 20 4 软件设计 ................................................................................................................. 21 5 调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法 ....................................... 23 5.1 PROTEUS仿真................................................................................................ 23 5.2 硬件的安装 ................................................................................................ 23 5.3 调试注意事项 ............................................................................................ 23 5.3.1 硬件调试注意事项 ......................................................................... 23 5.3.2 软件调试注意事项 ......................................................................... 23 总 结............................................................................................................................ 25 致 谢............................................................................................................................ 26 参考文献...................................................................................................................... 27 附录.............................................................................................................................. 28 1 绪论 1.1 研究温度控制系统的背景、目的及意义 在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要,由此推进了温度传感器的发展。 进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 在工农业生产中,温度检测及其控制占有举足轻重的地位,随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现 ,能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。要达到较高的测量精度需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差等问题,使温度检测复杂化。模拟信号在长距离传输过程中,抗电磁干扰时令设计者伤脑筋的问题,对于多点温度检测的场合,各被检测点到监测装置之间引线距离往往不同,此外,各敏感元件参数的不一致,这些都是造成误差的原因,并且难以完全清除。 单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件,尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。采用单片机对温度采集进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控数据的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。 由于科学技术的飞速发展,特别是微电子加工技术,计算机技术及信息处理技术的发展,人们对信息资源的需求日益增长,作为提供信息的传感技术及传感器愈来愈引起人们的重视,而综合各种技术的传感器技术也进入到一个飞速的发展阶段。要及时正确地获取各种信息,解决工程、生产及科研中遇到的各种具体的检查问题,就必须合理选择和善于应用各种传感器及传感技术。如最简单的温度的测量,有热电偶、光纤温度传感器等等。但是,热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化。热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。随着半导体技术的不断发展,热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点,最重要的是作为温度传感器的热敏电阻的灵敏度非常高,这是其他测温传感器所不能比拟的。 1.2 设计的主要内容及技术指标 要求温度控制系统完成以下功能: 1.基本功能 1)具有声光报警功能; 2)使用液晶显示; 3)温度上、下限报警值设定;温度上、下限报警; 4)手动方式设定温度上下限; 1.3 数据采集系统简单介绍 随着自动控制的发展,数据采集越来越被广泛应用,如医疗、工业等方面,数据采集是指将温度,压力,流量,位移等模拟量通过各种传感元件做适当转换后,再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤采集,转换成数字量后,传给PC 机进行存储,处理,显示或打印的过程,相应的系统称为数据采集系统,可分为以下几种: 1.基于通用微型计算机的数据采集系统 2.基于单片机的数据采集系统 3.基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统本次课程设计采用的是单片机形式的数据采集系统:它是由单片机及其些外围芯片构成的数据采集系统,是近年来微机技术快速发展的结果,它具有如下特点: (1) 系统不具有自主开发能力,因此,系统的软硬件开发必须借助开发工具。 (2) 系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则,因此系统的软硬件应用配置具有最佳的性价比。系统的软件一般都有应用程序。 (3) 系统的可靠性好、使用方便。应用程序在ROM 中运行不会因外界的干扰而破坏,而且上电后系统立即进入用户状态。 2 温度控制系统总体设计 2.1 总体需求 结合当前我的设计及实际情况,具有以下任务需求:利用STC12C5A60S2单片机和负温度系数热敏电阻的组合编程实现温度的实时测量和液晶显示。温度的测量范围不进行人为的限制,在写程序时直接将AD转换器送来的数据处理后显示。系统通过监测热敏电阻两端电压,经过计算得到实时温度值,再显示出来。 2.2 总体方案设计 温度控制系统主要由温度传感器(热敏电阻) (STC12C5A60S2),按键设置和液晶显示显示组成。 A/D转换器,单片机, 3 硬件电路设计及分析 整体的硬件设计很简单,分别有单片机控制部分、液晶显示部分、A/D转换器部分、声光报警部分以及热敏电阻部分。整体硬件电路图如下: 3.1单片机部分 STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准 MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,片内时钟振荡器。 另外,STC89C52可降至0Hz静态逻 辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。 STC89C52共有四个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3端口,对应的引脚分别是P0.0 ~ P0.7,P1.0 ~ P1.7,P2.0 ~ P2.7,P3.0 ~ P3.7,共32根I/O线。每根线可以单独用作输入或输出。 P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻 辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1 口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,p1输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX)。在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。 P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时,P2口送出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 P3 口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p3 输出缓冲器能驱动4 个 TTL逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。P3口亦作为STC89C52特殊功能使用,在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。单片机的引脚图如图3.3所示。 图3.3 STC89C52单片机引脚图 单片机最小系统,是指用最少的元件与单片机组成的可以工作的系统。对52单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备,各功能模块及原理如下: 复位电路:单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10-30μF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。单片机工作之后,只要在RST引线上加载10ms以上的高电平,单片机就能有效地复位。CS-51单片机通常采用自动复位和按键复位两种方式。这里采用按键复位和上电复位两种电路结合。 晶振电路:典型的晶振取12MHZ,晶振越大,则单片机的处理速度越快。单片机的最小起振电容C1,C2一般采用15-33pF,并且电容离晶振越近越好。单片机最小系统的设计电路如图3.4所示。 图3.4 单片机最小系统的设计电路 3.2液晶显示部分 液晶显示考虑到节约成本,采用了LCD1602液晶显示。我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器件,如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到,显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机与人的人机交流界面中,一般的输出方式有以下几种:发光管、LED数码管、液晶显示器。本设计中采用的是液晶显示器作为输出器件的。 在单片机系统中应用液晶显示器作为输出有以下几个优点: (1) 显示质量高:由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色 彩和亮度,恒定发光,而不像阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新新亮点。因此,液晶显示器画质高且不会闪烁。 (2) 数字式接口液晶显示器都是数字式的,和单片机系统的接口更加简单可 靠,操作更加方便。 (3) 体积小、重量轻: 液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来 达到显示的目的,在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多 (4) 低功耗:相对而言,液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动 IC上,因而耗电量比其它显示器要少得多。 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模块。本设计采用的液晶显示器为1602字符型液晶显示器。 1602LCD主要技术参数: 显示容量:16×2个字符; 芯片工作电压:4.5—5.5V; 工作电流:2.0mA(5.0V); 模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。 1602液晶显示器引脚接口说明: 第1脚:VSS为地电源。 第2脚:VDD接5V正电源。 第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。 第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。 第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。 第15脚:背光源正极。 第16脚:背光源负极。 1602LCD分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别,两者尺寸差别如下图3.11所示: 图3.11 1602液晶显示器尺寸图 LCD显示的基本原理: 点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成,假设LCD显示屏有64行,每行有128列,每8列对应1字节的8位,即每行由16字节,共16×8=128个点组成,屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应,每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定,当(000H)=FFH时,则屏幕的左上角显示一条短亮线,长度为8个点;当(3FFH)=FFH时,则屏幕的右下角显示一条短亮线;当(000H)=FFH,(001H)=00H,(002H)=00H,??(00EH)=00H,(00FH)=00H时,则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令如表3.2所示: 表3.2 1602液晶模块控制指令表 1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平) 指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。 指令2:光标复位,光标返回到地址00H。 指令3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效。 指令4:显示开关控制。 D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。 指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。 指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。 指令7:字符发生器RAM地址设置。 指令8:DDRAM地址设置。 指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。 指令10:写数据。 指令11:读数据。 读操作时序如图3.12所示: 图3.12 读操作时序 写操作时序如图3.13所示: 图3.13 写操作时序 液晶显示器电路如图3.14所示: 图3.14 液晶显示器电路图 3.3 模数转换芯片 根据设计要求,本次设计需要采用分辨率达到10位A/D转换器以上的芯片,正好身边有TLC2543,完全符合要求,所以,本次设计就采用了TLC2543模数转换芯片。 TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。 2TLC2543的特点 (1)12位分辩率A/D转换器; (2)在工作温度范围内10μs转换时间; (3)11个模拟输入通道; (4)3路内置自测试方式; (5)采样率为66kbps; (6)线性误差±1LSBmax; (7)有转换结束输出EOC; (8)具有单、双极性输出; (9)可编程的MSB或LSB前导; (10)可编程输出数据长度。 TLC2543的引脚排列及说明 TLC2543有两种封装形式:DB、DW或N封装以及FN封装,这两种封装的引脚排列如图1, 时钟传送时序图(使用 ,MSB在前) 时钟传送时序图(不使用,MSB在前) TLC2543的电路原理图如下: 3.4 热敏电阻部分 考虑到本次设计的精确度,所采用的热敏电阻是ntc热敏电阻。 负温度系数热敏电阻又称NTC热敏电阻,是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。广泛用于各种电子原件中,如温度传感器、可复式保险丝及自动调节的加热器等。 NTC负温度系数热敏电阻工作原理 NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料, 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面. NTC负温度系数热敏电阻构成 NTC(Negative Temperature Coefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料.该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷,可制成具有负温度系数(NTC)的热敏电阻.其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化.现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料. NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷,具有负的温度系数,电阻值可近似表示为: 式中RT、RT0分别为温度T、T0时的电阻值,Bn为材料常数.陶瓷晶粒本身由于温度变化而使电阻率发生变化,这是由半导体特性决定的. NTC负温度系数热敏最重要的性能是寿命 长寿命NTC热敏电阻,是对NTC热敏电阻认识的提升,强调电阻寿命的重要性。NTC热敏电阻最重要的是寿命,在经得起各种高精度、高灵敏度、高可靠、超高温、高压力考验后,它仍很长时间稳定工作。 寿命是NTC热敏电阻的一个重要性能,与精度、灵敏度等其他参数存在辩证关系。一个NTC电阻产品,必须首先长寿命,才能保证其他性能的发挥;而其他性能的优秀,依赖到生产工艺达到一定技术水平,这让NTC的长寿命变成可能。 很多高科技电子产品,在超高温、超高压及其他恶劣条件下,需要热敏电阻发挥稳定的控温、测温功能,多数厂家一味追求NTC热敏电阻的精度、灵敏度、漂移值等常规性能的稳定发挥,忽视了电阻的寿命,导致因NTC无法长时间工作而影响电子产品的使用。如此一来,所有的精度、灵敏度、耐高温等等,都变得没有意义。 4 软件设计 本设计中采用的处理器是STC单片机,由此可采用面向MCS-51的程序设计 语言,包括ASM51汇编语言和C51高级语言,这两种语言各有特点。汇编语言更接近机器语言,常用来编制与系统硬件相关的程序,如访问I/O端口、中断处理程序、实时控制程序、实时通信程序等;而数学运算程序则适合用C51高级语言编写,因为用高级语言编写运算程序可提高编程效率和应用程序的可靠性。考虑到设计中要用到乘除运算,在智能测控装置的基本功能软件开发中,全部程序均采用C51高级语言编写。 整体程序分为三大部分,分别是按键处理部分,温度数据处理部分和显示部 分。整体程序流程图如下: 按键部分流程图: 按键部分主要就是用来对温度的上下限值进行操作,在按键设计里有一个逻 辑,那就是温度的上限不能够低于温度的下限值,温度的下限值不能够高于温度的上限值,流程图如下: 5 调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法 5.1 PROTEUS仿真 在用uVision3编写单片机程序时,因uVision3往往只能修改语法上的错误,对于算法上的问题不好检查,而直接下到单片机里又受电路板的限制而不方便调试,因此这里使用Proteus进行电路仿真。该软件具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能,同时有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 在Proteus软件的ISIS中新建设计图,画出本设计的电路图。电路设计完成后就可以进行仿真。先双击单片机,把用uVision3编译生成的HEX文件指定为下载文件,点击PLAY键即可进行仿真。当出现ANALYSER ERRORS时,表示电路有错误,列表中说明了具体的错误,必须要先排错才可以进行仿真。 5.2 硬件的安装 软件调试及Proteus仿真完成后就进行硬件的安装。读者可以自己印制PCB进行设计,亦可在万能板上搭建。安装时要考虑受热、稳固等多方面的影响。比如使用电烙铁时要控制好焊接的时间,电烙铁停留的时间太短,焊锡不易完全熔化,形成“虚焊”,而焊接时间太长又容易损坏元器件,每一两秒内要焊好一个焊点,若没完成,宁愿等一会儿再焊一次。其次芯片的摆置要方便连线,焊接时要先把芯片从插座拔出,等线接好了再插上去。在焊接时要考虑电路的抗干扰能力,同时要充分考虑电源对单片机的影响。每焊接完一个模块,要用万能表根据电路图检查有没有接错、短路等现象,确认正确后再继续下一个模块。 5.3 调试注意事项 5.3.1 硬件调试注意事项 硬件全部焊接好以后,先初步检查是否焊错,有没有漏焊、虚焊,元件有没有接错或者接反。在上电之前可以用万用表检测电源正负极有没有短路,保证系统可靠地供电。 对于复杂的接口,例如接口,单纯从硬件角度不易调试,应结合软件从不同的角度进行测试,这样能起到更好的效果。有条件的话可以合理地使用示波器,提高工作效率。同时系统时钟受干扰或晶体振荡不正常可能导致系统工作故障,复位电路也要保证连接正确及工作正常。 检查故障时要细心严谨,要学会正确迅速排除故障原因。如果调试各部分都正常,就可以把整个程序下载到单片机系统中,再进行下一步的软件调试了。 5.3.2 软件调试注意事项 整个程序是用C语言进行编写的,因为程序不可能一次就能正确无误的完成,所以须要在调试中慢慢修改。程序完成后先是用Proteus软件进行仿真调试,之后再进行硬件调试。这样可以避免多次使用硬件下载调试造成不必要的麻烦与失误。软件仿真成功了,便可以通过串口下载到单片机上进行调试了。但要注意一 点,并不是软件上仿真成功了硬件就一定能成功,很多时候软件上的仿真跟便件 上仿真还是存在很大的差别的,软件仿真成功只说明电路连接正确,程序编写合 理。而硬件的仿真还受到元件性能,周围环境温度和噪音干扰等多方面因素影响, 必须要综合的进行考虑。 总 结 通过一段时间学习,最后完成了我的设计任务——热敏电阻测温系统设计。 本次设计课不仅仅培养了我们实际操作能力,更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践,让同学们学以致用通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。起初我不知道单片机是什么,但是通过这次课程设计我看到了了单片机的巨大应用市场,觉得这是一个非常有用的东西,学习它会很有助于我们日后的学习和工作。此次课程设计软件与硬件结合,考察了我们的焊接水平与编程能力。因为之前做过焊接的电工实习,所以对于我们来说焊接不成问题,也很顺利。但是到了编程时就出现了很大的障碍,本来以为编程很简单,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想象中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提。其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很论,在仔细修改程序之后,终于达到效果。 致 谢 本设计是在老师的精心指导和严格要求下完成的,首先我要感谢我的老师在 课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助,这是我能顺利完成这次设计的主要原因,更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题,让我能把设计做得更加完善。同时感谢实验室的等老师,他们给我们提供了必要的实验器材,提供了很大的方便。其次要感谢我的同学,课程设计的完成,让我在其中学到了许多,尤其是学会了合作,懂得了合作造就的效益和成果。在这里再次感谢和我一起搭档的同学,还有对我们精心指导的老师。 参考文献 [1].陈利永. 数字电路与逻辑设计. 中国铁道出版社,2011.6: [2].潘松,《EDA实用教程》,科学出版社,2004年 [3].刘江海.《EDA技术课程设计》.华中科技大学出版社,2009.5 [4].焦素敏.《EDA应用技术》.清华大学出版社,2002.4 [5].《VHDL 程序设计》(第二版). 曾繁泰等. 清华大学出版社 [6].《VHDL入门与应用》陈雪松, 滕立中 .人民邮电出版社 [7].陈利永. 数字电路与逻辑设计. 中国铁道出版社,2011.6: [8].求是科技. 单片机典型模块设计实例导航. 北京:人民邮电出版社. 2005.8 [9].徐淑华, 程退安等.单片微型机原理及应用. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出 版社. 2005.1 [10].孙余凯. 精选实用电子电路260例. 北京:电子工业出版社. 2007.6 [11].何立民.单片机应用系统设计[M].北京:航空航天大学出版社,1995 [12].李建忠.单片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社,2004 附录 电路原理图: 燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目: 热敏电阻测温显示系统 学院(系): 电气工程学院 年级专业: 09级检测一班 学 号: 090103020003 学生姓名: 路研研 指导教师: 孟 宗 教师职称: 副教授 2012 年 5 月29 日 燕山大学课程设计(论文)任务书 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 共 22 页 第 页 2012 年 6 月 29 日 目 录 第一章 摘要 ..................................................... 3 第二章 总体设计 ................................................. 4 2.1 理论分析 .................................................... 4 2.2 过程分析 .................................................... 4 第三章 硬件电路设计 ............................................. 5 3.1 传感器电路模块 .............................................. 5 3.2 A/D变换电路模块 ............................................. 9 3.3 八段数码管显示 ............................................. 12 3.4 8051芯片介绍 ............................................... 15 3.5 电源电路 ................................................... 16 第四章 压力传感器实验数据采集、显示及程序 ...................... 16 4.1 数据采集及显示 ............................................. 17 4.2 程序设计 .................................. 错误!未定义书签。 第五章 心得体会 ................................................. 20 参考文献资料 ................................................... 21 共 22 页 第 页 第一章 摘要 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入,温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍,最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展,对温度的测量的要求也越来越高,而且测量的范围也越来越广,对温度的检测技术的要求也越来越高,因此,温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。 目前温度计按测使用的温度计种类繁多,应用范围也比较广泛,大致可以包括以下几种方法: 1 利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 2 利用热电效应技术制成的温度检测元件 3 利用热阻效应技术制成的温度计 4 利用热辐射原理制成的高温计 5 利用声学原理进行温度测量 本系统的温度测量采用的就是热阻效应。测温电桥的主要部分是热敏电阻。 热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;②工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~55℃;③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;⑥稳定性好、过载能力强。 温度是表征物体冷热程度的物理量,常见的温度传感器有热电阻传感器、 热敏电阻传感器、 热电偶温度 传感器、 集成温度传感器。热敏电阻本身是一个利用其电阻值随温度变化而 变化的温度传感元件, 而且其灵敏度高、 体积小、 使用方便、 结构简单等 优 共 22 页 第 页 点, 因此利用热敏电阻制成的温度计广泛应用于航空、 医学、 工业及 家用电器等方面做测温、 控制、 温度补偿、 流速测量、 液面指示等。采用 以单片机为核心的热敏电阻温度计能很容易地减小上述影响,并且读 数方便, 精确度高, 更显数字化。 本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。而运算放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的进行各种转换处理的要求。ADC0809 的A/D转换作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,由六位(本实验采用四位)八段数码管显示出测量结果。 关键字:温度传感器 热敏电阻 A/D数模转换 数码管动态显示 第二章 总体设计 2.1 理论分析 温度测量模块主要为温度测量电桥,当温度发生变化时,电桥失去平衡,从而在电桥输出端有电压输出,但该电压很小。经过集成放大器放大,将放大后的信号输入AD转换芯片, 进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。 图2.1.1 系统硬件原理图如图1—1 共 22 页 第 页 点, 因此利用热敏电阻制成的温度计广泛应用于航空、 医学、 工业及 家用电器等方面做测温、 控制、 温度补偿、 流速测量、 液面指示等。采用 以单片机为核心的热敏电阻温度计能很容易地减小上述影响,并且读 数方便, 精确度高, 更显数字化。 本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。而运算放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的进行各种转换处理的要求。ADC0809 的A/D转换作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,由六位(本实验采用四位)八段数码管显示出测量结果。 关键字:温度传感器 热敏电阻 A/D数模转换 数码管动态显示 第二章 总体设计 2.1 理论分析 温度测量模块主要为温度测量电桥,当温度发生变化时,电桥失去平衡,从而在电桥输出端有电压输出,但该电压很小。经过集成放大器放大,将放大后的信号输入AD转换芯片, 进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。 图2.1.1 系统硬件原理图如图1—1 共 22 页 第 页 2.2 过程分析 该温度传感器系统硬件原理图如图1—1所示,由热电阻传感器测的外界温度,经过信号放大,然后送给模数转换,将原有的模拟信号转换为可以贝单片机识别和运算的数字信号,然后在通过软件编程通过显示电路显示出来当前所测得的温度。 它的各部分电路说明如下: (1).测温模块: 该部分电路主要使用测温电桥,当温度变化时,电桥处于不平衡状态,从而输出不平衡电压,为测温的基础。 (2).信号处理部分: 该部分电路包括电压信号的放大和AD转换,实现模数变换,以及硬件滤波。 (3)单片机部分: 本实验采用8051单片机,其工作在最小模式下,主要任务有:控制AD0809进行模数转换、形成必要的时序、进行数据计算以及控制数码管显示。 (4).电源电路部分: 该部分电路负责将输入的9V~12V直流电,分别转换为稳定的9V、5V、-9V直流电,给传感器,放大电路,单片机,AD0809等供电。 (5).显示电路: 显示电路的作用是将测量的温度利用动态数码管实时显示出来。 第三章 硬件电路设计 3.1传感器电路模块 1 测温电桥及信号放大电路 共 22 页 第 页 图3.1.1 测温电桥及信号放大电路 上图是一个比较常用的温度测量电路,大致分为电源,电阻电桥,运放,输出部分。电源由R4,R6,C1,U1B组成,R4,R6为分压电路,C1主要滤除VCC中纹波,U1B为LM324运算放大器,工作于电压跟随器方式,其特点是具有高输入阻抗低输出阻抗,为后级电桥提供较稳定的电流。电桥由R1,R2,R3,R13及热敏电阻组成,通过调节R13使电桥平衡,当温度发生变化时,热敏电阻变化,电桥产生电压差。运放电路由R7,R8,R9,R10及U1A组成,调节R14可以调节输出电压幅值。D1主要用于防止输出负电压,保护后级A/D电路。 2.测温电桥 共 22 页 第 页 图3.1.2 测温电桥 如上图所示,热敏电阻RT和RA1,RB1,RC1,以及可变电阻R2组成一个测温电桥,在温度为20度时,调节R2使电桥达到平衡。当温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电桥失去平衡,电桥输出的不平衡电压,经过滤波后,输入运算放大器,进行放大处理。 3.电桥的分析 图3.1.3 电桥原理图 (1)电桥输出电压: Uo?Uab?Uad?I11R11?I2R2 R1R4 ?)UI R?RR?R234 =1 ( (2)电桥平衡条件: R1R3?R2R4 共 22 页 第 页 当各桥臂发生微小变化时,电桥失去平衡,其输出为: UO? (R1??R1)(R3??R3)-(R2??R2)(R4??R4) (R1??R1R2??R2)(R3??R3R4??R4)UI 一般?R很小,即?R R1R3?R2R4 ??R1?R2?R3?R4?R1R2 UO???R?R?R?R??(R?R)2UI 234?12?1 实际使用中,为了简化桥路设计,同时也为了得到电桥的最大灵敏度,往往取桥臂电阻相等。 4.放大电路 最后经过放大部分,如图3.2.3,为压力传感器的微弱电压输出的放大电路。分析它是一 A? 个差分放大电路,其放大倍数为 'UO? R31000250 ??R2369,那么放大后的电压值为 250?RO ?RO O和温度T有一定的线性关系,9ROUI,因为 A/D转换器的最大输入电 压为5v,因此对应A/D输出的电压,与热敏电阻感知的外界温度具有一定的线性关系。 共 22 页 第 页 图4.1.3放大电路 3.2 A/D变换电路模块 ADC0809是M美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道,8位逐次逼近式A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换,是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。 1主要特性: (1)8路输入通道,8位A/D转换器,即分辨率为8位 (2)具有转换启停控制端 (3)转换时间为100us(时钟为640kHZ时),130us(时钟为500KHZ时) (4)它由单一+5V电源供电,片内带有锁存功能的8路模拟多路开关,ADC0809可对0V—5V的双极性模拟信号进行转换。 (5),引脚图如图4.2.1 所示。各引脚功能说明如下: 2?1?2?8:8位数字量输出引脚,由最低引脚到最高引脚。 共 22 页 第 页 IN0—IN7:8路模拟量输入引脚。 VCC:+5V工作电压。 GND:地。 REF(+):参考电压正端。 REF(—):参考电压负端。 START:A/D转换启动信号输入端。 ALE:地址锁存允许信号输入端。以上两个信号用于启动A/D转换。 EOC:转换结束信号输出引脚。开始转换时为低电平,转换结束时为高电平。 OE:输出允许控制端。用以打开三态数据输出锁存器。 CLK:时钟信号输入端。 ADDA、ADDB、ADDC:地址输入线。经译码后可选通IN0—IN7 8个通道的一个通道进行转换。 图3.2.1 ADC0809各引脚图 共 22 页 第 页 实验电路及接线如下图示 : 图3.2.2 接线框图 A/D转换器的结构及连线图如上图所示,AD0809的工作过程如下:首先用指令选择0809的一个模拟输入通道,当执行MOVX @DPTR,A时,产生一个启动信号给START引脚送入脉冲,开始对选中通道转换。当转换结束后发出结束信号,置EOC引脚信号为高电平,该信号可以作为中断申请信号,当读允许信号到,OE端有高电平,则可以读出转换的数字量,利用MOVX A,@DPTR把该通道转换结果读到累加器A中。转换电压为0—5V,调节桥路中的电位器,使其输出电压为0—5V,可以在较小范围内波动,当满量程输出时对应八个1的输出,由于前边计算的电压变化和电阻变化成正比关系,而且电阻变化和应变成正比,进而得出的压力和电压是成正比的。传感器桥路输出的电压经过比例变换后转换成二进制码的形式送入P0口。其程序框图如下: 共 22 页 第 页 图3.2.3A/D转换电路程序框图 3.3八段数码管显示 1.实验线路及接线如下 图3.3.1 接口图 2.动态显示数码管接线部分 共 22 页 第 页 共 22 页 第 页 图3.3.2 数码管电路接线图 用6 位8 段码LED 显示电路,只要按地址输出相应数据,就可以实现对显示器的控 制。显示共有6 位,用动态方式显示。8 位段码、6 位位码是由两片74LS374 输出。位 码经MC1413 或ULN2003 倒相驱动后,选择相应显示位。 本实验仪中 8 位段码输出地 址为0X004H,位码输出地址为 0X002H。此处X 是由KEY/LED CS 决定,参见地址译码。 做LED 实验时,需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。 例如,将KEY/LED CS 接到CS0 上,则段码地址为08004H,位码地址为08002H 七段数 码管的字型显示表如下 : 显示过程如下:经过单片机P0输出的八位二进制码,变换成BCD码,在数码管上显示, 经过段选信号和位选信号的控制,最后在相应数码管上显示出相应的温度值。程序框图 如下: 共 22 页 第 页 图3.3.3 数码管程序框图 图3.3.4 地址码插孔及对应地址范围 3.4 8051芯片介绍 本实验采用8051单片机,其管脚图如下: 共 22 页 第 页 图3.4.1 80C51的引脚图 1.电源 (1)VCC - 芯片电源,接+5V; (2)VSS - 接地端; 2.时钟 XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3.控制线(4根) (1)ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。 ① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。 ② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。 (2)PSEN:外ROM读选通信号。 (3)RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST(Reset)功能:复位信号输入端。 ② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。 (4)EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 共 22 页 第 页 ① EA功能:内外ROM选择端。 ② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。 4.I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。P3口还有 第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。 3.5 电源电路 电源是整套系统工作的基础,要实现温度的精确测量与显示跟一个合适的稳定的电源 是密不可分的,由系统组成可知,系统要正常工作需要一个稳定的+5V电源,用来给测温 电桥,单片机,显示模块,AD模块供电,要实现信号的放大还需要给放大模块提供稳定 的+9V ,-9V电源。 第四章 温度传感器实验数据采集、显示及程序 4.1 数据采集及显示 数据处理子程序是整个程序的核心。主要用来调整输入值系数,使输出满足量程要求。 另外完成A/D的采样结果从十六进制数向十进制数形式转化。系数转换在IN0输入的数 最大为5V,要求压力80N对应的是5V,为十六进制向十进制转换方便,将系数进行一定 倍数的变换,并用小数点位置的变化体现这一过程。数制之间的转换:在二进制数制中, 每向左移一位表示数增加两倍。要求压力80N对应的是5V,而压力与电压的变换是线性 关系,对应AD转换器的输出为八个1,当有一定的压力值输入时,对应这个关系转化成 相应的二进制代码送入P0口。然后再反过来应用这个变化关系,经最终得到的数值进行 二进制到BCD码转化,然后逐位在LED数码管上显示。 数据采集用A/D0809芯片来完成,主要分为启动、读取数据、延时等待转换结束、读出 共 22 页 第 页 转换结果、存入指定内存单元、继续转换(退出)几个步骤。ADC0809初始化后,就具有了将某一通道输入的0~5模拟信号转换成对应的数字量00H—FFH,然后再存入存储器的指定单元中。在控制方面有所区别。可以采用程序查询方式,延时等待方式和中断方式。 显示子程序是字符显示,首先调用事先编好数码管显示子程序。初始化命令,然后输出显示命令。在显示过程中一定要调用延时子程序。当输入通道采集了一个新的过程参数,当有压力信号输入时,调用显示子程序在数码管上显示。 第五章 心得体会 为期一周的单片机课程设计,让我在很多方面都有了相当大的收获。不仅有数模转换和单片机编程部分的知识,还有动态数码管的显示,以及由热敏电阻构成的温度传感器的相关知识。 此次单片机课程设计综合了传感器,运算放大器等,联系到很多方面的知识,让我们充分联系平时所学知识,全力以赴。它不仅是我巩固了之前所学的知识,加深了对学过知识的印象,还使我发现了自己对理论知识掌握还不够扎实,对一些知识点存在着错误的认识。为今后的学习和工作都奠定了良好的基础。在完成课设的过程中,每一处都凝聚了老师和同学对我的帮助,所有的成果都是大家共同努力的成果。 在整个设计过程中,我懂得了许多东西,也培养了自己独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心。充分体会了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。 在最后,回想整个课程设计,我们看到了同学们专心研究,忙碌的身影,看到了学院领导和老师对我们严厉的监督和热情的指导。总之,这次课程设计让我收获颇丰,在以后的学习生活中,我一定会更加努力,满怀激情去面对! 参考文献 〔1〕张淑清.单片机原理及应用技术[M] . 国防工业出版社 2010 共 22 页 第 页 YS 大学 课程设计说明书 课程名称 题 目 学院(系) 年级专业 学 号 学生姓名 指导教师 教师职称 燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系) :电气工程学院 基层教学单位:仪器科学与工程系 说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年 月 日 目 录 第一章 摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第二章 总体设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1 理论分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 过程分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 第三章 硬件电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1 传感器电路模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.1 测温电桥及信号放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.2. 测温电桥. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.3电桥的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.1.4. 放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 A/D变换电路模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.1 A/D转换器简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.2 AD模数转换器模块电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 八段数码管显示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.1 实验线路及接线如下. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.2 数码显示器的控制方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 8051芯片介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.5 电源电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 第四章 压力传感器实验数据采集、 显示及程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.1 数据采集及显示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.2 程序设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 错 误!未定义书签。 第五章 心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 参考文献资料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 第一章 摘要 单片微型计算机简称为单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分 支。 单片机是 70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片, 是 CPU 、 RAM 、 ROM 、 I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。 80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品 不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支 柱产业之一。 单片机具有体积小、重量轻、能耗省、价格低可靠性高和通用灵活等优点,广泛 应用于卫星定向、汽车火化控制、交通自动管理等方面。 单片机有两种基本结构形式 :一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存 储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿结构。另一种是将程序 存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器,目前 的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。 本课题讨论的热敏电 阻测温显示系统的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。 目前温度计按测使用的温度计种类繁多, 应用范围也比较广泛, 大多数温度计都是利用 物体热胀冷缩原理、热电效应技术、利用热阻效应技术、热辐射原理、声学原理制成,从而 进行温度的测量。 本系统的温度测量采用的就是热阻效应。测温电桥的主要部分是热敏电阻。 热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大 10~100倍以上, 能检测出 10-6℃的温度变化;②工作温度范围宽,常温器件适用于 -55℃~315℃,高温器 件适用温度高于 315℃(目前最高可达到 2000℃) ,低温器件适用于 -273℃~55℃;③体积 小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便, 电阻 值可在 0.1~100k Ω间任意选择;⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;⑥稳定性好、过 载能力强。 本设计采用全桥测量电路, 使系统产生的误差更小, 输出的数据更精确。 而运算放大电 路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大, 以满足 A/D转换器对输 入信号电平的进行各种转换处理的要求。 ADC0809 的 A/D转换作用是把模拟信号转变成数字 信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,由六位(本实验采用四位)八 段数码管显示出测量结果。 关键字:温度传感器 热敏电阻 A/D数模转换 数码管动态显示 第二章 总体设计 2.1 理论分析 温度测量模块主要为温度测量电桥,当温度发生变化时,电桥失去平衡,从而在电桥输 出端有电压输出, 但该电压很小。 经过集成放大器放大, 将放大后的信号输入 AD 转换芯片, 进行 A/D转换后, 就可以用单片机进行数据的处理, 在显示电路上, 就可以将被测温度显示 出来。 图 2.1.1 系统硬件原理图如图 1— 1 2.2 过程分析 该温度传感器系统硬件原理图如图 1— 1所示,由热电阻传感器测的外界温度,经过信 号放大, 然后送给模数转换, 将原有的模拟信号转换为可以被单片机识别和运算的数字信号, 然后通过软件编程和显示电路显示出来当前所测得的温度。 它的各部分电路说明如下: (1)测温模块:该部分电路主要使用测温电桥,当温度变化时,电桥处于不平衡状态,从 而输出不平衡电压,为测温的基础; (2) 信号处理部分:该部分电路包括电压信号的放大和 AD 转换,实现模数变换,以及硬件 滤波; (3) 单片机部分:本实验采用 8051单片机, 其工作在最小模式下, 主要任务有:控制 AD0809进行模数转换、形成必要的时序、进行数据计算以及控制数码管显示; (4) 电源电路部分:该部分电路负责将输入的 9V~12V直流电,分别转换为稳定的 9V 、 5V 、 -9V 直流电,给传感器,放大电路,单片机, AD0809等供电; (5) 显示电路:显示电路的作用是将测量的温度利用动态数码管实时显示出来。 第三章 硬件电路设计 3.1传感器电路模块 3.1.1 测温电桥及信号放大电路 图 3.1.1 测温电桥及信号放大电路 上图是一个比较常用的温度测量电路,大致分为电源,电阻电桥,运放,输出部分。电 源由 R4, R6, C1, U1B 组成, R4, R6为分压电路, C1主要滤除 VCC 中纹波, U1B 为 CA324运算放大器, 工作于电压跟随器方式, 其特点是具有高输入阻抗低输出阻抗, 为后级电桥提 供较稳定的电流。电桥由 R1, R2, R3, R13及热敏电阻组成,通过调节 R13使电桥平衡,当 温度发生变化时,热敏电阻变化,电桥产生电压差。运放电路由 R7, R8, R9, R10及 U1A 组成,调节 R14可以调节输出电压幅值。 D1主要用于防止输出负电压,保护后级 A/D电路。 3.1.2. 测温电桥 图 3.1.2 测温电桥 如上图所示,热敏电阻 RT 和 R1、 R2、 R3、以及可变电阻 R13组成一个测温电桥,在室 温时,调节 R13使电桥达到平衡。当温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电桥失去平衡,电 桥输出的不平衡电压,经过滤波后,输入运算放大器,进行放大处理。 3.1.3电桥的分析 图 3.1.3 电桥原理图 (1)电桥输出电压: 4211R I R I U U U d a b o a -=-= =I U R R R R R R ) ( 434211+-+ (2)电桥平衡条件: 4231R R R R = 当各桥臂发生微小变化时,电桥失去平衡,其输出为: ) )(() )((-) )((4433221144223311R R R R R R R R R R R R R R R R U O ?++?+?++?+?+?+?+?+=I U 一般 ?R 很小,即 ?R<> 4231R R R R = 所以 I O U R R R R R R R R R R R R U 2212144332211) (+???? ???-?+?-?= 实际使用中, 为了简化桥路设计, 同时也为了得到电桥的最大灵敏度, 往往取桥臂电阻 相等。 3.1.4. 放大电路 最后经过放大部分,如图 3.1.4,为压力传感器的微弱电压输出的放大电路。分析它是 一个差分放大电路 , 其放大倍数及放大后的电压值与 R7、 R8、 R9、 R10有关。 图 3.1.4放大电路 3.2 A/D转换器 3.2.1 A/D转换器简介 ADC0809由单一 +5V电源供电, 片内带有锁存功能的 8路模拟多路开关, 可对 8路 0V--5V 的输入模拟电压信号分时进行转换, 完成一次转换约需 100微秒。 片内具有多路开关的地址 译码器和锁存电路、高阻抗斩波器、稳定的比较器, 256R 的电阻 T 型网络和树状电子开关 以及逐次逼近寄存器。 输出具有 TTL 三态锁存缓冲器, 可直接到单片机数据总线上。 ADC0809是 28脚双列直插式封装。引脚图如图 3.2.1所示 图 3.2.1 ADC0809引脚图 IN7~IN0———模拟量输入通道 ALE ———地址锁存允许信号,对应 ALE 上跳沿, A 、 B 、 C 地址状态送入地址锁存器中。 STRAT-----转换启动信号。 STRAT 上升沿时,复位 ADC0809; STRAT 下降沿时启动芯片,开 始进行 A/D转换;在 A/D转换期间, STRAT 应保持低电平。有时简写为 ST 。 A 、 B 、 C ——地址线。通道端口选择线, A 为低地址, C 为高地址,引脚图中为 ADDA , ADDB 和 ADDC 。 CLK ———时钟信号。 ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号由外界提供,因此有时 时钟信号引脚。 EOC ——转换结束信号。 EOC=0,正在进行转换; EOC=1,转换结束。 D7~D0———数据输出线。为三态缓冲输出形式,可以和单片机的数据线直接相连, D0为最 低位, D7为最高。 OE-------输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE=0。 , 输出数据线呈高阻; OE=1,输出转换得到的数据。 3.2.2 AD模数转换器模块电路 A/D转换模块是本次实验中重要的一环,它将温度测量模块的输出电压值转换为数字 量,再进一步输入单片机进行处理。 A/D转换的内部结构设计图如下图所示。 实验箱只有 IN0和 IN1两个输入端口, 输出端口地址取决于片选 A/D_CS所接片 选端得段地址, 。 ADC0809是 8位逐次逼近型 A/D转换器。它由一个 8路模拟开关、 一个地址锁存译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选 通 8个模拟通道,允许 8路模拟量分时输入,共用 A/D 转换器进行转换。三态输出 锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量,当 OE 端为高电平时,才可以从三态输出锁存 器取走转换完的数据。 图 3.2.2 AD转换电路 实验电路及接线如下图示 : 图 3.2.2 接线框图 A/D转换器的结构及连线图如上图所示, AD0809的工作过程如下:首先用指令选择 0809的一个模拟输入通道, 当执行 MOVX @DPTR,A时, 产生一个启动信号给 START 引脚送入脉冲, 开始对选中通道转换。当转换结束后发出 结束信号,置 EOC 引脚信号为高电平,该信号可 以作为中断申请信号,当读允许信号到, OE 端有高电平,则可以读出转换的数字量,利用 MOVX A,@DPTR把该通道转换结果读到累加器 A 中。 转换电压为 0— 5V , 调节桥路中的电位器, 使其输出电压为 0— 5V ,可以在较小范围内波动,当满量程输出时对应八个 1的输出,由于 前边计算的电压变化和电阻变化成正比关系, 而且电阻变化和应变成正比, 进而得出的压力 和电压是成正比的。 传感器桥路输出电压经过比例变换后转换成二进制码的形式送入 P0口。 其程序框图如下: 图 3.2.3 A/D转换电路程序框图 3.3八段数码管显示 3.3.1 实验线路及接线如下 图 3.3.1 接口图 3.3.2 数码显示器的控制方式 (1)静态显示 当显示器显示某一个字符时,相应的发光二极管恒定的地导通或截止。例如, 7段 LED 显示器显示数字 0时, a 、 b 、 c 、 d 、 e 、 f 段恒定导通, g 段恒定截止。这种显示方式每一位 都需要一个 8位输出口控制 。 静态显示主要的优点是显示稳定,在发光二极管导通电流一 定的情况下显示器的亮度大,系统运行过程中,在需要更新显示内容时, CPU 才去执行显 示更新子程序, 这样既节约了 CPU 的时间,又提高了 CPU 的工作效率。 其不足之处是占用 硬件资源较多, 每个 LED 数码管需要独占 8条输出线。 随着显示器位数的增加, 需要的 I/O口线也将增加。 (2)动态显示 当为数较多时, 用静态显示所需的 I/O口太多,不太经济,一般采用动态显示方法,即 用扫描的方法一位一位轮流点亮显示器的各个位, 对于显示器的每一位来说, 每隔一段时间 点亮一次,利用人眼的视觉暂留效应可以看到整个动态显示,但必须保证扫描速度足够快, 字符才不闪烁。 显示器的亮度既与导通电流有关, 也与点亮时间和间隔时间的比值有关。 调 整电流和时间参数,可以得到亮度较高且较稳定的显示。 在动态显示方式中, 若显示器的位数不大于 8位, 则控制显示器各位公共极的电位使他 们轮流点亮只需一个 I/O口(称为扫描口) ;传送显示器的各位所显示的段选码也需一个 8位 I/O口(称为段数据口) 。 由于 8031I/O口有限,所以本次设计采用动态显示方式。 2. 动态显示数码管接线部分 图 3.3.2 数码管电路接线图 用 6 位 8 段码 LED 显示电路,只要按地址输出相应数据,就可以实现对显示器的控制。 显示共有 6 位, 用动态方式显示。 8 位段码、 6 位位码是由两片 74LS374 输出。 位码经 MC1413 或 ULN2003 倒相驱动后,选择相应显示位。 本实验仪中 8 位段码输出地址为 0X004H ,位 码输出地址为 0X002H。此处 X 是由 KEY/LED CS 决定,参见地址译码。做 LED 实验时,需 将 KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。 以便用相应的地址来访问。 例如, 将 KEY/LED CS 接 到 CS0 上,则段码地址为 08004H ,位码地址为 08002H 七段数码管的字型显示表如下 : 图 3.3.3八段数码管 显示过程如下:经过单片机 P0输出的八位二进制码, 变换成 BCD 码, 在数码管上显示, 经过段选信号和位选信号的控制, 最后在相应数码管上显示出相应的温度值。 程序框图如下: 图 3.3.4 数码管程序框图 图 3.3.5 地址码插孔及对应地址范围 3.48051芯片介绍 本实验采用 8051单片机,其管脚图如下: 图 3.4.1 80C51的引脚图 1. 电源 (1) VCC - 芯片电源,接 +5V; (2) VSS - 接地端; 2. 时钟 XTAL1、 XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3. 控制线(4根) (1) ALE/PROG:地址锁存允许 /片内 EPROM 编程脉冲。 ① ALE功能:用来锁存 P0口送出的低 8位地址。 ② PROG功能:片内有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,此引脚输入编程脉冲。 (2) PSEN:外 ROM 读选通信号。 (3) RST/VPD:复位 /备用电源。 ① RST(Reset )功能:复位信号输入端。 ② VPD功能:在 Vcc 掉电情况下,接备用电源。 (4) EA/Vpp:内外 ROM 选择 /片内 EPROM 编程电源。 ① EA功能:内外 ROM 选择端。 ② Vpp功能:片内有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,施加编程电源 Vpp 。 4.I/O线 80C51共有 4个 8位并行 I/O端口:P0、 P1、 P2、 P3口,共 32个引脚。 P3口还有 第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线) 。 3.5 电源电路 电源是整套系统工作的基础,要实现温度的精确测量与显示跟一个合适的稳定的电源是 密不可分的, 由系统组成可知, 系统要正常工作需要一个稳定的 +5V电源, 用来给测温电桥, 单片机, 显示模块, AD 模块供电, 要实现信号的放大还需要给放大模块提供稳定的 +9V ,-9V 电源。 第四章 温度传感器实验数据采集、显示及程序 4.1 数据采集及显示 数据处理子程序是整个程序的核心。主要用来调整输入值系数,使输出满足量程要求。 另外完成 A/D的采样结果从十六进制数向十进制数形式转化。 系数转换在 IN0输入的数最大 为 5V ,要求压力 80N 对应的是 5V ,为十六进制向十进制转换方便,将系数进行一定倍数的 变换, 并用小数点位置的变化体现这一过程。 数制之间的转换:在二进制数制中, 每向左移 一位表示数增加两倍。要求压力 80N 对应的是 5V ,而压力与电压的变换是线性关系,对应 AD 转换器的输出为八个 1, 当有一定的压力值输入时, 对应这个关系转化成相应的二进制代 码送入 P0口。然后再反过来应用这个变化关系,经最终得到的数值进行二进制到 BCD 码转 化,然后逐位在 LED 数码管上显示。 数据采集用 A/D0809芯片来完成,主要分为启动、 读取数据、 延时等待转换结束、 读出 转换结果、存入指定内存单元、继续转换(退出)几个步骤。 ADC0809初始化后,就具有了 将某一通道输入的 0~5模拟信号转换成对应的数字量 00H — FFH , 然后再存入存储器的指定 单元中。在控制方面有所区别。可以采用程序查询方式,延时等待方式和中断方式。 显示子程序是字符显示, 首先调用事先编好数码管显示子程序。 初始化命令, 然后输出显示 命令。 在显示过程中一定要调用延时子程序。 当输入通道采集了一个新的过程参数, 当有压 力信号输入时,调用显示子程序在数码管上显示。 4.2 程序的设计 AD0809 equ 0a000h ; AD0809片选 OUTBIT equ 08002h ; 位控制口 OUTSEG equ 08004h ; 段控制口 LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲 DelayT equ 75h ; 延时 ADResult equ 76h ; A/D转换结果 org 0 ; 清零 ljmp Start ; 长转移,开始执行主程序 AD0809Read: mov dptr, #AD0809 mov a, #0 movx @dptr, a ; 起动 A/D mov a, #40h djnz ACC, $ ; 延时 > 100us movx a, @dptr ; mov ADResult, a ; 读入结果 ret LEDMAP: ; 定义八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h Delay: ; 延时子程序 mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz acc, DelayLoop ret SearchLedMap: ; 数码显示 anl a, #0fh mov dptr, #LEDMAP movc a, @a+dptr ret DisplayLED: mov r0, #LEDBuf mov r1, #6 ; mov r2, #00001000b ; 从左边开始显示 Loop: mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; 关所有八段管 mov a, @r0 mov dptr, #OUTSEG movx @dptr,a mov dptr, #OUTBIT mov a, r2 movx @dptr, a ; 显示一位八段管 mov a, #01 call Delay mov a, r2 ; 显示下一位 rr a mov r2, a inc r0 djnz r1, Loop mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; 关所有八段管 ret Start: nop call AD0809Read mov a, ADResult Cpl a ;AD 反码输出,故取反 mov b,#20h ; 温度控制系数 mul ab push a ; 低八位入栈 mov a,b mov b,#100 div ab call SearchLedMap mov ledbuf+0,a ; 百位数字 mov a,b mov b,#10 div ab call SearchLedMap mov ledbuf+1,a ; 十位数字 mov a,b call SearchLedMap ; 个位数字 orl a,#80h ; mov ledbuf+2,a ; 放置小数点 pop a ; 低八位出栈 mov b,#10 mul ab mov a,b call searchledmap mov ledbuf+3,a ; 十分位数字 mov DelayT,#80 延时 DisplayAgain: ; 动态显示 call DisplayLED djnz DelayT,DisplayAgain nop sjmp Start end 第五章 心得体会 通过这次对热敏电阻测温显示系统的设计,我们不但学习了 wave6000这个软件,将所 学的单片机,汇编语言,电路,数字电子技术,电路设计,传感器等学科的理论知识与实践 相结合, 而且更加深刻的体会到了实际中电路设计及软件设计与理想情况下的差别, 为了让 自己的设计更加完善, 更加符合工程标准, 并得到更好的仿真结果, 我们去图书馆查找各种 相关的电路设计书, 在电路尽量美观的基础上, 不断的增强其实用性。 虽然我们用的是实验 箱,但也和理论上有很大的差别。一切都要有据可依 . 有理可寻。而且通过用 wave6000对结 果一次次的仿真我发现有时候结果并不像理论上推出的那样, 存在各种各样的不理想。 只有 对程序进行更加深入的把握和对具体问题进行具体分析, 才能理解试验中与软件中的联系与 差别。 虽然不是第一次做这方面的事情, 但在整个课程设计的过程中仍遇到了一些问题。 也看 到了自己的不足之处。 如理论知识不够扎实, 分析提升程序的能力不足等。 有时候虽然感觉 理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中还会遇到一些意想不到的困惑,通过翻阅图书, 分析计算等将问题解决, 这时心里总会有莫名的喜悦感。 这也激发了我今后努力学习, 进一 步将理论联系到实践中的动力, 这将对我以后的学习产生积极地影响。 通过这次设计我懂得 了理论联系实践的重要性,发现了懂得了理论,并不代表精通运用。 在整个设计中, 我对自己还算比较满意, 但由于水平有限, 接触实践不够多难免会有错 误,还望老师批评指正,以便我们能更好的了解到自己的不足,予以弥补。 最后, 如果可以的话, 我希望课程设计的时间可以长一些, 能够理解并设计出更好的汇 编程序;也希望在条件允许的情况下,我们可以自己动手做做实物,在实际制作中,我想我 们可以学到更多的东西。 参考文献 〔 1〕张淑清.单片机原理及应用技术 [M] . 国防工业出版社 2010 〔 2〕蔡朝洋.单片机控制实习与专题制作 [M] .北京航空航天大学出版社 2006 〔 3〕李大友.单片机及应用 [M] . 高等教育出版社 〔 4〕胡汉才.单片机原理及接口技术(第 2版) [M] . 清华大学出版社 2004 燕山大学课程设计评审意见表范文二:热敏电阻测温电路
范文三:热敏电阻测温论文
范文四:热敏电阻测温系统设计
范文五:热敏电阻测温显示系统