基于PT100熱敏電阻的數字溫度計

1、-嵌入式設計專 業(yè)班 級成 績.-2015 年 7 月 10 日.-目 錄第一章 緒論. 1第二章 設計要求及構思 . 22.1 設計要求.22.2 設計構思.2第三章 總體程序流程圖 . 4第四章 原理框圖. 54.1PT100鉑熱電阻:.54.2 信號放大電路.54.4 主芯片電路圖.74.5 四位數碼管.8第五章 仿真電路圖. 9第六章 心得體會. 11參考文獻 . 12附錄 程序代碼. 13.- 隨著以知識經濟為特征的信息化時代的到來人們對儀器儀表的認識更加深入，溫度作為一個重要的物理量，是工業(yè)生產過程中最普遍，最重要的工藝參數之一。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對溫度的測量的要求也越來越高，而

2、且測量的范圍也越來越廣，對溫度的檢測技術的要求也越來越高，因此，溫度測量及其測量技術的研究也是一個很重要的課題。目前溫度計按測使用的溫度計種類繁多，應用溫度計 3，利用熱阻效應技術制成的溫度計 5，利用聲學原理進行溫度測量本系統(tǒng)的溫度測量采用的就是熱阻效應。溫度測量模塊主要為溫度測量電橋，當溫度發(fā)生變化時，電橋失去平衡，從而在電橋輸出端有電壓輸出，但該電壓很小。將輸出的微弱電壓信號通過 OP07 放大，將放大后的信號輸入 AD轉換芯片，進行 A/D 轉換后，就可以用單片機進行數據的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來。.- （1）溫度可以通過 PT100 熱敏電阻實調程序；（2）AD轉

3、換芯片檢測溫度的模擬量程序；（3）LED 顯示程序；（3）由于 0.385相對于 100 1時輸出的電壓變化量很小，這么小的電壓不能改變 ADC0808 輸出的一個數字信號。所以要對 PT100 110時輸出的電壓不能超過+5V,否則測量不到 110 的溫度，最終經調試后取放大倍數為 36。再將放大后的電壓輸入 ADC0808模數轉換器。.-到 255 數字。再利用電阻變化率的特性，計算出當前溫度值，數碼管直接顯示溫度。由于本設計要求測量的最大溫度為 的電壓對應溫度變化量，然后用 110 與溫度變化量相比較即可求得當前的溫度。.- 給.- 4.1PT100鉑熱電阻:U1E-RTD-PT100圖

4、 4-1 PT100鉑熱電阻3938373635343332XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7XTAL2RSTpt100 后的 100 即表示它2122P2.0/A8P2.1/A9在23 0時阻值為 100 歐姆，在 100時它的阻值約為 138.5 歐姆。P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A1324252627PSENALEEAP2.6/A14 4.2 信號放大電路28：P2.7/A1510P3.0/RXD11P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2/ECIP3.1

5、/TXD12P3.2/INT013+12VP1.3/CEX0P1.4/CEX1P1.5/CEX2P1.6/CEX3P1.7/CEX4P3.3/INT114P3.4/T015P3.5/T116U6P3.6/WR17P3.7/RD718051S+326-12V+12+88.8+5V48OP07+12V12k71R310k32+2.49V6IN010k7110k1k32R106E-4 8OP07E+12k+88.848R2OP0748-12V2.55k236-12VS-71OP07+88.8+12V圖 /R4x(R9/R7),其中R5=R6，R7=R8，R9=R10。.-7A9圖 是采樣分辨率為8

6、部有一個 8 通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉換。模擬信號輸入 0 到 5V電壓，8 位數字輸出端口輸出二進制 00000000 到 11111111，即十進制 0 到 255，所以分辨率為ADC0808芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖 4-3 所示。各引腳功能如下：15 和 2628（IN0IN7）：8 路模擬量輸入端。8、14、15 和 1721：8 位數字量輸出端。22（ALE）：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。6（START）： A/D 轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns寬）使其啟動（

7、脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉換）。7（EOC）： A/D 轉換結束信號，輸出，當 A/D 轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。9（OE）：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A/D 轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數字量。10（CLK）：輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。12（VREF（+）和 16（VREF（-）：參考電壓輸入端11（Vcc）：主電源輸入端。 位地址輸入線，用于選通8 路模擬輸入中的一路ADC0 808/0809工作時序圖如下：.-圖 當位 4.4 主芯片電路圖19183938373635343332

8、XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD722p22pCRYSTALXTAL29RST212223242526272810u293031PSENALEEAD1D2D3D4A0A1A2A3A4A5A6A7123456781011121314151617P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2/ECIP1.3/CEX0P1.4/CEX1P1.5/CEX2P1.6/CEX3P1.7/CEX4P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.

9、7/RD圖 .-4.5 四位數碼管圖 的 的.- 圖 5-1 溫度為 110顯示的溫度圖 5-2 溫度為 112顯示的溫度本設計測量的最大溫度為 110，當溫度大于 110時依然顯示為 110。這是因為溫度為110時輸入ADC0808110時，輸入 ADC0808的有效電壓依然為+5V。圖 的一圖 5-4 溫度為 0 時顯示的溫度.-溫度為 0 時，檢測的溫度為-0.2。線性關系好，符合設計要求。圖 5-5 -26 度時所顯示的溫度實際溫度為-26 度時，測量的溫度為-25.8 度，符合設計要求。圖 5-6 溫度為-50時所顯示的溫度圖 5-7 溫度為-51所顯示的溫度顯示為 0。.- .-1

10、黃勤，單片機原理及應用，清華大學出版社，2006 年。2郭天祥，51 單片機 C語言教程，電子工業(yè)出版社，2012 年。.- #include#include#define uchar unsigned charsbit STAR=P24;sbit EOC=P26;sbit CLOCK=P25;sbit OE =P27;sbit P20=P20;sbit P21=P21;sbit P22=P22;sbit P23=P23;uchar getdata;double change;long int temp;uchar dispbuf6;uchar code table1=0 x3f,0 x06,

11、0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x40;/無小數點 09,-uchar code table2=0 xbf,0 x86,0 xdb,0 xcf,0 xe6,0 xed,0 xfd,0 x87,0 xff,0 xef; /帶小數點09;/*定時器初始化程序*/void TimeInitial()TMOD=0 x10; /定時器 1 選擇 216TH1=(65536-200)/256;/賦初值，定時 0.2 毫秒TL1=(65536-200)%256;EA=1;/開中斷允許ET1=1;TR1=1;/開定時器 1/*延時程序*/.-

12、void Delay(uchar i)unsigned int j;for(;i0;i-)for(j=0;j125;j+);/*定時/計數器 1 程序*/void t1(void) interrupt 3 using 0 /選用0 組工作寄存器TH1=(65536-200)/256;TL1=(65536-200)%256;CLOCK=CLOCK;/取反，0.2ms 給 ADC0808一個時鐘脈沖/*數碼管顯示程序*/void Display()/ P0=table1dispbuf3; /顯示百位P20=0;P21=1;P22=1;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table

13、1dispbuf2; /顯示十位P20=1;P21=0;P22=1;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table2dispbuf1; /顯示個位P20=1;.-P21=1;P22=0;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table1dispbuf0; /顯示小數位P20=1;P21=1;P22=1;P23=0;Delay(8);P0=0 x00;/*計算溫度*/void PT100() double PR,aveT,aT,deal,U,aR; /電阻值，溫度對電阻的變化量（/C），溫度變化量，結果，電壓，電阻變化量U=5.0/255.0*getdata;/

14、計算某一刻的電壓值aR=(5.0/255.0*getdata)/(5.0/142.29); /計算某一刻的電阻值PR=142.29-aR;/計算電阻變化量 ,110C阻值為 142.29/1C=42.29/110（）aveT=42.29/110.0;aT=PR/aveT;/溫度變化量deal=10*(110.0-aT);/所得溫度 x10temp=(long int)deal;if(U2.82)/ 最終溫度取整（實際值 x10 倍）/計算并顯示-500 的溫度 aveT=(100.0-80.31)/50.0;/PR=100.0-aR;aT=10*(PR/aveT);temp=(long int)aT;dispbuf0=temp%10;/計算小數位/計算個位dispbuf1=temp/10%10;dispbuf2=temp/100%10;dispbuf3=10;/計算十位/使顯示-號.-/ if(temp%2=0)/ temp=temp-5;else/計算并顯示 0110 的溫度 dispbuf0=temp%10;dispbuf1=temp/10%10;dispbuf2=temp