红外线温度传感器的设计
摘要
红外线技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术在现代科技、国防和农业等领域获得广泛的应用。本文介绍以模拟的红外线温度传感器来验证其温度测量精度达10-5℃数量级。微小的温度变化转换成电压变化，经过放大电路进行处理，再由AD转化电路和AT89C51转码，最终经LED数码输出温度的变化值。
关键字：红外线温度传感器；10-5℃数量级
目录
摘要 (Ⅰ)
1 设计目的及要求 (1)
1.1设计目的 (1)
1.2设计要求 (1)
2 总体概要设计 (2)
3 系统硬件电路设计 (3)
3.1 电路设计原理图 (3)
3.2模拟信号电路 (3)
3.3 运算放大电路 (4)
3.4 模数转换电路 (5)
3.5 AT89C51电路 (7)
3.6 LED显示器 (10)
4 软件设计 (11)
4.1 主程序流程设计 (11)
4.2 显示子程序 (11)
4.3 数据转换子程序 (12)
4.4 延时子程序 (13)
5仿真结果与数据处理 (14)
5.1仿真结果示例 (14)
5.2数据处理 (15)
6 课程设计的总结及体会 (16)
参考文献 (17)
附录 1 原理图 (18)
附录2程序源代码 (19)
附录 3 器件清单 (23)
1 设计目及与要求
1.1设计目的
课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。电气测量技术课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象. 《电气测量技术课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程电气测量技术的基本知识，独立进行电气测量的应用技术和开发工作,掌握电气测量技术的应用、调试和电路设计、分析及调试检测。
1.2设计要求
1、掌握测量信号处理的基本原理和设计误差处理的方法。
2、实现传感器的灵敏度为： k＝ΔLT／ΔLV＝9.26×10-5℃/mV。
2 总体概要设计
由一个滑动变阻器、电源和一个定值电阻组成一个电路来模拟温度的变化以及红外线温度传感器模拟信号的微小电压变化，温度的变化由电位计显示。通过阻值的变化使电位计输出4.95~5.0℃的模拟温度变化，滑动变阻器的变化而产生红外线温度传感器模拟信号的微小的电压变化，通过运放电路，再由IN0口进入A/D0808进行模数转换，由单片机的P2口采样，通过P1口传输到LED显示器。这样就能显示出由电位计模拟的温度4.95~5.0℃的变化而显示出的4.40~0.016v的电压值。
其系统总体电路结构框架图如图2.1所示：
图2.1 红外线温度设计系统总体电路结构框框架示意图
3 系统硬件电路设计
3.1 电路设计原理图
图3.1 电路设计原理图
3.2模拟信号电路
模拟信号电路由一个滑动变阻器、电源和一个定值电阻组成一个电路来模拟温度的变化以及红外线温度传感器模拟信号的微小电压变化，温度的变化由电位计显示。通过阻值的变化使电位计输出4.90~5.00℃的模拟温度变化，滑动变阻器的变化而产生红外线温度传感器模拟信号的微小的电压变化。如图3.2所示：
图3.2 模拟信号电路
3.3 运算放大电路
NE5532功能特点简介：
NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大器。相比较大多数标准运算放大器，有的会显示出更好的噪声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。这使该器件特别适合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。在这里，我们建议使用NE5532A版，因为它能保证基本电压指标。
NE5532特点：
?小信号带宽：10MHZ
?输出驱动能力：600Ω，10V有效值
?输入噪声电压：5nV/√Hz(典型值)
?直流电压增益：50000
?交流电压增益：2200-10KHZ
?功率带宽：140KHZ
?转换速率：9V/μs
?大的电源电压范围：±3V-±20V
?单位增益补偿
图3.3为NE5532与五个定值电阻和一个滑动变阻器组成，通过电阻数值的不同使微小电压经运算放大器放大100倍，其中滑动变阻器起调节电压的作用。电路图如图3.3所示：
图3.3原理图中2个NE5532连接
3.4 数模转电路
数模转换电路用到ADC0808，它是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它有8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器。ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装如下图3.4所示。
1～5和26～28（IN0～IN7）为8路模拟量输入端。8、14、15和17～21为8位数字量输出端。6（START）为A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0808复位，下降沿启动A/D 转换）。7（EOC）为A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。9（OE）为数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。10（CLK）为时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。11（Vcc）为主电源输入端。12（VREF（+））和16（VRE F（-））为参考电压输入端。13（GND）为地。23～25（ADDA、ADDB、ADDC）为3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路，如下图3-4所示。
图3.4 ADC0808引脚图
当选通的地址有效时，ALE信号一出现，地址便马上被锁存。这时转换启动
信号紧随ALE之后出现（或与ALE同时出现）。在改上升沿之后的2us加8个
时钟周期内，EOC信号将变低电平，以指示转换操作正在进行中，直到转换完成后EOC再转换为高电平。微处理器收到变为高电平的EOC信号后，便立即送出OE信号，打开三态门，读取转换结果。
表3-1 ABC地址码对应的输入通道
3.AT89C51电路
AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。如下图3.5所示：
图3.5 AT89C51引脚图
单片机管脚说明：
（1）P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
（2）P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
（3）P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
（4）P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
（5）P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表3-1所示：
表3-2 P3口第二功能
（6）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入；XTAL2：来自反向振荡器的输出；XTAL1\XTAL2一般是用外接晶振。如下图3.5所示，这两个引脚的作用示意图。电容、电解电容、晶振以及一些电阻组成振荡时序电路和复位电路。
图3.6振荡电路与复位电路图
3.6 LED显示器
采用传统的七段数码LED显示器，如图3.5所示：
图3.5 七段数码LED显示器
4 软件设计
整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了。从软件的功能不同可分为两大类：一是主程序，二是子程序。程序设计是指设计、编制、调试程序的方法和过程。本系统软件由主程序﹑A/D 转换子程序、数据转换子程序、数据显示子程序构成。
4.1主程序流程设计
主程序流程图如图4.1所示。程序开始执行后首先是建立堆栈指针SP，接着选定定时模式2，然后相继调用A/D转换程序、数据转换子程序、显示子程序。
图4.1 主程序流程图
4.2 显示子程序
显示子程序流程图如图4.2所示。主要将采集的到的数据通过间接寻址数存入A中，并在P1口的数码管显示。
图4.2 显示子程序流程图
4.3 数据转换子程序
数据转换子程序流程图如图4.3所示。子程序开始之后会把接收的数据初除以
51的商存入51单元中，之后将余数除以5的商存入52单元，再将余数乘2所得的余数存入53单元中。
图4.3 数据转换程序流程图
4.4延时子程序流程图
延时子程序流程图如图4.4所示。此子程序开始之后，先后设置循环外次数和循环内次数，在之后的程序运行根据图中情况判断执行方向。
图4.4 延时子程序流程图
5 仿真结果及数据分析
如图5.1所示，当电位计显示的温度为5.00℃时，LED显示的电压是0.16V
图5.1 仿真示示例1
如图5.2所示，当温度为4.95℃时，LED显示的结果是4.40V。
图5.2 仿真示例2
5.2数据分析
将温度值由5.00~4.95℃的变化，相应的电压的变化值为0.16~4.4V。温度数据与电压数据见表-5.1：
表5-1
对表5-1中的数据分析的电压-温度线性图如5-2所示：
图5-2电压-温度线性图
从图中可以看到尽管在有些地方出现了小的波动，其线性度还是比较好的。
由上图可得k=9.2×10-5℃/mV与传感器的灵敏度为k＝ΔLT／ΔLV＝9.26×10-5℃/mV相差不大。
6 课程设计的总结及体会
通过此次设计，让我对红外线温度传感器有了一定的了解，同时加深掌握测量信号处理的基本原理和设计误差处理的方法。在此设计中用到了单片机以及汇编，为此我进一步学习了汇编语言，把单片机和汇编语言的知识复习了一遍，其次是学会了两个软件的用法，最后是增加了动手经验。也发现自己还有很多地方有待改进。
在对数据的处理时，有很多的地方不是很了解，需要在以后的学习中有待加强。同时在电路的设计中也有许多不足。
最后，通过此次的课程设计我更加懂得了团队合作的重要性，感谢那些给我帮助的伙伴们，以及王跃球老师的指导。
参考文献
[1]陈立周编《电气测量》第三版，机械工业出版，2008.
[2]申忠如等编著《电气测量技术》，科学出版社，2009.
[3]李广弟等.单片机基础[M].北京航空航天出版社，2001.
附录1 原理图
基于单片机的温度传感器的设计说明
基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14
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2设计要求................................................................. ..3 3工作原理................................................................. ..3 4 方案设计 ................................................................ ..4 5单元电路的设计和元器件的选择.............................................. ..6 5.1微控制器模块........................................................... .6 5.2温度采集模块...................................................... .. (7) 5.3报警模块.......................................................... .. (9) 5.4 温度显示模块..................................................... .. (9) 5.5其它外围电路........................................................ (10) 6 电源模块 (12) 7程序设计 (13) 7.1流程图............................................................... (13) 7.2程序分析............................................................. ..16 8.实例测试 (18) 总结.................................................................... ..18 参考文献................................................................ ..19
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ATC温度传感器设计
电子系统综合设计报告姓名： 学号： 专业： 日期：2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系
摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1．1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管（共阴） (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)
1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择：由技术指标将系统功能分解为:若干子系统，形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择：尽量采用熟悉的电路，注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单，工作可靠，经济实用。 1．1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器，测温范围 -20℃ --100℃； 2.系统可设定温度值； 3.设定温度值与测量温度值可实时显示； 4.控温精度：±0.5℃。
温度传感器课程设计报告1
温度传感器的特性及应用设计 集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。这类传感器已在科研，工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。 1、目的要求 1．测量温度传感器的伏安特性及温度特性，了解其应用。 2．利用AD590集成温度传感器，设计制作测量范围20℃～100℃的数字显示测温装置。 3．对设计的测温装置进行定标和标定实验，并测定其温度特性。 4．写出完整的设计实验报告。 2、仪器装置 AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。 3、实验原理 AD590 R=1KΩ E=（0-30V） 四、实验内容与步骤 ㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围 ⒈按图摆好仪器，并用回路法连接好线路。 ⒉注意，温度传感器内阻比较大，大约为20MΩ左右，电源电 压E基本上都加在了温度传感器两端，即U＝E。选择R4＝1KΩ，温度传感器的输出电流I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。
⒊在0～100℃的范围内加温，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃，分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。填入数据表格。 ⒋根据数据，描绘V～I特性曲线。可以看到从3V到30V，基本是一条水平线，说明在此范围内，温度传感器都能够正常工作。 ⒌根据V～I特性曲线，确定工作电压范围。一般确定在5V～25V为额定工作电压范围。 ㈡测量温度特性――确定其工作温度范围 ⒈按图连接好线路。选择工作电压为10V，输出电流为I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。 ⒉升温测量：在0～100℃的范围内加热，选择0.0 、10.0、 20.0……90.0、100.0℃时，分别同时测量输出电流大小。将数据填入数据表格。 注意：一定要温度稳定时再读输出电流值大小。由于温度传感器的灵敏度很高，大约为k=1μA／℃，所以，温度的改变量基本等于输出电流的改变量。因此，其温度特性曲线是一条斜率为k=1的直线。 ⒊根据数据，描绘I～T温度特性曲线。 ⒋根据I～T温度特性曲线，求出曲线斜率及灵敏度。 ⒌根据I～T温度特性曲线，在线性区域内确定其工作温度范围。 ㈢实验数据: ⒈温度特性
几种无线温度传感器优劣(声表面波等)
依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年，而在这几年间，陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此，我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理，应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器；第二类是利用半导体材料（PN结）的温度特性，接触式测温的传感器；第三类是利用红外热辐射技术，传感器采用红外探头，非接触式测温；第四类是利用压电晶体，采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器，其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变，通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高（因为热敏电阻的电阻温度系数大，阻值随温度改变的变化明显）。缺点是，由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差，直接测量的精度低，必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化，使用寿命短，精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上，通过传感器内部的A/D转换，将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器，其原理是PN结的压降随温度的变化而改变，施加恒定电流，通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性，精度高，但灵敏度相对热敏电阻要低，反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化，使用寿命较长，可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器，测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能，辐射能的强度与物体温度有着密切关系，传感器探测物体发出的红外辐射，将辐射能转变为电信号，通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高，测温范围远大于其他几种，且非接触式测温使得探头使用寿命更长，对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高，探头与被测表面必须无任何阻挡，且探头与被测表面间距受传感器距离比率（D:S）的限制，安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块（热敏电阻、PN结或红外探头）、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块（可以是电池或感应取电，本文不对供电方式作讨论或比较）组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先，其最大的特点就是传感器本身不需要电源；其次，其无线并不是仅仅体现在通讯方式上，同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成，与其他传感器截然不同。其测温的原理是，传播在压电基片表面的声表面波，其波长和波速会随基片表面或内部相关因素（包括温度）的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号，信号输入传感器的压电基片激起声表面波，不同温度下，传感器输出不同的信号，信号再由接收器接收，经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；另一方面，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低，而现在尚无较好的校准方式。
温度传感器温度控制设计
1 系统总体设计 1.1 系统总体设计方案 设计框图如下所示： 图1-1系统框图 1.2 单元电路方案的论证与选择 硬件电路的设计是整个实验的关键部分，我们在设计中主要考虑了这几个方面：电路简单易懂，较好的体现物理思想；可行性好，操作方便。在设计过程中有的电路有多种备选方案，我们综合各种因素做出了如下选择。 1.2.1 温度信号采集电路的论证与选择 采用温度传感器DS18B20 美国DALLAS 公司的产品可编程单总线数字式温度传感器DS18B20可实现室内温度信号的采集，有很多优点：如直接输出数字信号，故省去了后继的信号放大及模数转换部分，外围电路简单，成本低;单总线接口，只有一根信号线作为单总线与CPU 连接，且每一只都有自己唯一的64位系列号存储在其内部的ROM 存储器中，故在一根信号线上可以挂接多个DS18820,便于多点测量且易于扩展。 DS18B20的测温范围较大，集成度较高，但需要串口来模拟其时序才能使用，故选用此方案。 1.2.2 DS18B20单线智能温度传感器的工作原理 DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最近推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。 1.2.3 DS18B20单线智能温度传感器的性能特点 ①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O 口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位）； ②测温范围为-55℃— +125℃，测量分辨率为0.0625℃； ③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM ； ④适配各种单片机或系统机； 计算机控制 温 度 信 号 采 集 电 路 温度控制接口电路 继电器控制 与加热电路 继电器控制 与降温电路
51单片机温度传感器课程设计.
基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89S52，测温传感器使用DS18B20，用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词：单片机，数字控制，温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器
智能无线温度传感器的设计
题目智能无线温度传感器的设计 摘要 本文介绍的重点是无线温度传感的设计。硬件部分是以单片机为核心，还包括数据采集模块，模-数转换模块，无线数传模块和串行接口部分，还有一些简单的外围电路。模-数转换模块，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换。无线数传模块是通过单片机的通信口发射和接受信号。软件部分，主要是应用汇编语言。编程时要用尽量少的语句，实现系统的功能。 关键词：传感器，单片机，无线
金华职业技术学院毕业论文
目录 中文摘要 (ⅰ) 英文摘要 (ⅱ) 目录 (ⅲ) 引言 (1) 第一章硬件电路设计 (2) 1.1 系统结构设计 (2) 1.2 单片机 (2) 1.3 模-数转换模块 (3) 1.4 温度传感器 (5) 1.5 信号调理电路 (6)
1.6 无线数传模块 (6) 第二章软件系统设计 (8) 2.1系统软件结构 (8) 2.2 程序流程图 (10) 第三章系统调试 (12) 3.1 硬件调试 (12) 3.2 软件调试 (12) 3.3 软硬结合调试 (12) 总结 (14) 谢辞 (15) 附录A 程序清单 (16) 附录B 原理图 (19) 附录C 实物图 (20) 参考文献 (21)
引言 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器和控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 无线与在线式温度传感器相比较，有如下优点： 1、无线温度传感器的安装位置没有任何限制摆放灵活且无须布线。 2、无线温度传感器采用防水设计可以应用于非常潮湿的环境。 3、无线温度传感器的安装和维护非常简便。 4、减少了电缆使用量，降低了系统成本、提高了系统的可靠性。 5、如果库房翻新，无线温度传感器不存在连接电缆问题可以随意拆卸，不存在重复投资问题。 6、系统可以很方便的与空调机的自动控制系统连接。 7、无线连接方式是当今传感器发展的一个主要趋势。 现代测量中，无线温度传感器已成为日益重要的一种测量工具。现在无线温度传感器已广泛应用于粮库、油田、矿井以及饭店等需要远距离监控温度的场合。 此系统的最前端是传感器，传感器把采集到的模拟信号，经过信号调理电路，对采集到的信号进行适当调整，以适合A/D转换器的需要。A/D转换器采用MC14433，它满足本系统的要求，MC14433把模拟量转换为数字量后输出给单片机，本文采用AT89C2051作为核心控制部件，它功能比较齐全，可以满足系统设计的需要。单片机控制数据的采集，传输，它是整个系统的核心。由单片机处理后，通过无线发射模块来发射。这样就实现了无线温度传感器的功能要求。 系统的硬件部分，将部分重点的在第一章里做详细介绍。系统的软件部分，主要用汇编语言。软件部分包括单片机初始化的设计，串行通信的设计，A/D转换的设计。软件部分的内容将在第二章里做详细介绍。调试部分包括硬件调试和软件调试以及软硬件结合调试，系统调试部分的内容将在第三章里做详细介绍。
AT89C51温度传感器设计
电子系统综合设计报告 ： 学号： 专业： 日期：2011-4-13
理工大学紫金学院电光系
摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪，可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路：OP07放大电路，AD转换电路，单片机部分电路，数码管显示电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较，将比较结果在LED 数码管上显示，同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示
目录 1 引言 (4) 1．1 系统设计 (4) 1.1.1 设计思路 (4) 1.1.2 总体方案设计 (4) 2 单元模块设计 (5) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (5) 2.1.2 信号调理电路的设计 (5) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (5) 2.1.4 单片机电路 (6) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (6) 2.1.6 输出控制电路的设计 (6) 2.2元器件的选择 (6) 2.3特殊器件的介绍 (7) 2.3.1 OP07A (7) 2.3.2 ADC0809 (7) 2.3.3 ULN2003 (9) 2.3.4 四联数码管（共阴） (9) 2.4各单元模块的联接 (10)
3.1开发工具及设计平台 (11) 3.1.1 Proteus特点 (11) 3.1.2 Keil特点 (11) 3.1.3 部分按键 (12) 4 系统测试 (16) 5 小结和体会 (19) 6 参考文献 (20)
温度传感器的设计
成绩评定 检测与转换技术 课程设计 题目温度传感器设计 院系电子工程学院 专业电子信息工程技术 姓名疯狂的大驴子 年级xxxxxxx 指导教师xxxxx 2014年12 月
目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (4) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (8) 参考文献 (9)
1、设计任务与要求 设计要求: (1)、温度低于或超出设定温度范围时发出报警。 (2)、温度值可在数码管上实时数字显示。 (3)、报警温度可以由人工自由设定。 设计任务： (1)、在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 (2)、熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法，了解数字钟的组成及工作原理 (3)、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 (4)、培养书写综合设计实验报告的能力 2、设计目的 在科技日新月异的今天，传感器技术已经日益成熟和普及，其中，温度传感器的应用尤其广泛，工业方面，航天方面，化工方面，农业方面等等。当然，温度传感器的应用不仅仅在这些方面，在日常生活中也是随处可见，例如，在很多产品中会设置温度传感器，用于防止电器过热导致电线短路等。从这些方面可以看出来温度传感器是多么的重要，在本次课题设计中，通过对温度传感器资料的搜集和整理，在积累知识的同时，锻炼自身搜集信息的能力，在设计并完成课题的过程中，希望能从中积累更多的经验，不论是失败的经验还是成功的经验，同时还能进一步学会和搭档团队协作，提高团队协作的能力，希望这本次设计中能细心，耐心，一次成功。
温度传感器课程设计
温度传感器课程设计报告 专业：电气化 年级： 13-2 学院：机电院 姓名：崔海艳 学号：8021209235 -- 目录 1引言 (3) 2 设计要求 (3)
3 工作原理 (3) 4 方案设计 (4) 5 单元电路的设计和元器件的选择 (6) 5.1微控制器模块 (6) 5.2温度采集模块 (7) 5.3报警模块 (9) 5.4温度显示模块 (9) 5.5其它外围电路 (10) 6 电源模块 (12) 7 程序设计 (13) 7.1流程图 (13) 7.2程序分析 (16) 8. 实例测试 (18) 总结 (18) 参考文献 (19) 1 引言 传感器是一种有趣的且值得研究的装置，它能通过测量外界的物理量，化学量或生物量来捕捉知识和信息，并能将被测量的非电学量转换成电学量。在
生活中它为我们提供了很多方便，在传感器产品中，温度传感器是最主要的需求产品，它被应用在多个方面。总而言之，传感器的出现改变了我们的生活，生活因使用传感器也变得多姿多彩。 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式，但PID控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测 2 设计要求 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下： ●利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 ●测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃ ●用液晶进行实际温度值显示 ●能够根据需要方便设定上下限报警温度 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处