《溫度采集器的課程設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、摘要現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展可以說是突飛猛進，很多傳統(tǒng)的東西都被成本更低、功能更多使用更方便的電子產(chǎn)品所替代，尤其是單片機等集成電路的發(fā)展使很多電子產(chǎn)品都能比較容易的實現(xiàn)數(shù)字化智能化控制。本課程設(shè)計是溫度傳感器采用LM35的環(huán)境溫度簡易測控系統(tǒng)，用于替代傳統(tǒng)的低精度、不易讀數(shù)的溫度計。本系統(tǒng)采用三位數(shù)碼顯示，直觀方便。顯示精度為1℃，可檢測溫度范圍0～150℃，完全能夠滿足生活以及普通生產(chǎn)中環(huán)境溫度的測控需求，并且擁有響應(yīng)速度快、省電等優(yōu)點。但是本系統(tǒng)采用ADC0804單路轉(zhuǎn)換，抗干擾能力稍弱。但系統(tǒng)預(yù)留了足夠的擴展空間，并提供了簡單的擴展方式供參考，實

2、際使用中可根據(jù)需要改成多路轉(zhuǎn)換，既可以增加濕度等測控對象，也能減少外界因素對系統(tǒng)的干擾。目錄1.設(shè)計內(nèi)容及要求12.方案論證12.1溫度傳感器12.2譯碼顯示電路12.2.1顯示12.2.2數(shù)碼管驅(qū)動12.3AD轉(zhuǎn)換器的選擇22.4放大器的選擇23.單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇23.1單元電路設(shè)計及參數(shù)計算23.1.1LM35溫度傳感器電路23.1.2TL082放大電路33.1.3NE55543.1.4AD轉(zhuǎn)換電路53.1.5ROM電路53.1.6譯碼顯示電路63.2器件選擇63.2.1溫度傳感器的選擇63.2.2AD轉(zhuǎn)換的選擇103.2.3程序存

3、儲器ROM的選擇143.2.4數(shù)碼管的選擇153.2.5NE555173.2.6TL082194.組裝、調(diào)試204.1軟件調(diào)試204.2硬件調(diào)試204.2.1使用的主要儀器和儀表204.2.2調(diào)試電路的方法和技巧214.2.3測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析214.2.4調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法215.設(shè)計總結(jié)215.1設(shè)計的收獲和體會215.2今后的改進意見22參考文獻23附錄24附錄Ⅰ圖紙24附錄Ⅱ元件清單25附錄III程序代碼261.設(shè)計內(nèi)容及要求設(shè)計并制作一個溫度測量與顯示系統(tǒng)，基本原理如圖1-1所示。具體要求如下：圖1-1溫度采集

4、系統(tǒng)框圖（1）被測溫度范圍0~99°C；（2）顯示測量的溫度值，精度不低于1°C。參考元器件：LM35/45，OP07/NE5532/TL082，AT28C16，CD4511。說明：測試時驗證環(huán)境溫度和90°C熱水的測量值。2.方案論證2.1溫度傳感器LM35有兩種供電模式：單電源模式和正負雙電源的供電模式。正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測；兩種接法的靜止電流-溫度關(guān)系，在靜止溫度中自熱效應(yīng)低(0.08℃)，單電源模式在25℃下靜止電流約50μA，工作電壓較寬，可在4—20V的供電電壓范圍內(nèi)正常工作非常省電。由于本溫度測量系統(tǒng)不需要測量負溫度，故

5、采用單電源模式2.2譯碼顯示電路2.2.1顯示方案一：采用7段LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管使用LED模組作為背光源，具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。?方案二：采用LCD數(shù)碼管。LCD數(shù)碼管使用“CCFL（冷陰極熒光管）”作為背光源，CCFL燈管的發(fā)熱量大，耗電高，老化較快，LCD發(fā)光不穩(wěn)定均勻、功耗大，含有害化學(xué)物質(zhì)等但價格相對便宜。?LED在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢。LED與LCD的功耗比大約為1:10，而且更高的刷新速率使得LED在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)，可提供寬達160°的視角，故

6、采用方案一。?2.2.2數(shù)碼管驅(qū)動方案一：選用CD4511譯碼驅(qū)動芯片。CD4511能夠提供較大的上拉電流，可直接驅(qū)動數(shù)碼管第25頁方案二：利用單片機本身的上拉電阻，雖然外圍電路簡單，但灌電流和數(shù)碼管驅(qū)動電流不可兼得，即流過數(shù)碼管電流滿足要求，則灌電流會超出單片機的承受極限；灌電流在單片機允許范圍內(nèi)，則流過數(shù)碼管電流過小。故該方案驅(qū)動能力較弱。?為使數(shù)碼管足夠亮，選方案一。2.3AD轉(zhuǎn)換器的選擇方案一：DC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進行模—數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8個單斷模擬輸入

7、信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808/ADC0809是單片、CMOS、逐次比較,a位模/數(shù)變換器。片內(nèi)包含s位模/數(shù)變換器、通道多路轉(zhuǎn)換器與微制器兼容的控制邏輯。8通道多路轉(zhuǎn)換器能直接連通8個單端模擬信號中的仟何一個。由于ADC0808/ADC0809設(shè)計時考慮到若干種模/數(shù)變換技術(shù)的長處，所以該芯片非常適用于過程控制、微控制器輸人通道的接口電路、智能儀器和機床控制等領(lǐng)域。方案二：ADC0804是屬于連續(xù)漸進式（Successive?Approximation?Method）的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百us）、分

8、辨率高外，還有價錢便宜的優(yōu)點，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計上。ADC0804與ADC0809都