基于热电偶的单片机测温系统设计开题报告.doc

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1、基于热电偶的单片机测温系统设计开题报告*大学*学院本科毕业设计（论文)开题报告 题 目 基于半导体集成温度传感器的单片机测温系统设计 所 在 系 电信系 学生姓名 * 专 业 测控和技术与仪器 班 级 * 学号 06010313 指导老师 * 2012年3月一、 结合毕业设计（论文）课题情况，根据查阅的文献资料,撰写1000字左右的文献综述：（说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容技术方法）(一)、选题意义随着时代的进步和发展,单片机技术对各种信息的感知、采集、转换、传输和处理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。而由于科学研究、工业和家用电器等方面对测温和

2、温控的需要 ，需要研制各种新型的集成电路温度传感器。集成温度温度传感器的单片机测温系统应用范围很广，它结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量,不仅广泛应用于日常生活中，而且也大量应用于自动化和过程检测控制系统,前景广泛。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，对各种测量仪器、测量装置的测量精度要求也越来越高，尤其是对温度的测量非但要准确，而且需读取数值更直观更方便.随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要，各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来。（二）、国内外研究现状1） 国外温度测控系统研究国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组

3、合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制.80年代末出现了分布式控制系统.目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。 2）国内温度测控系统研究我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多

4、参数综合控制系统,与发达国家相比，存在较大差距.我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点. （三)、主要研究内容技术方法 温度传感器AD590是一种价格低廉高精度的温度传感器，其特点是测量误差小，价格低，响应速度快，传输距离远，体积小，微功耗,适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。集成温度传感器AD590,因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点，在常温条件下已占有越来越重要的位置。把AD590组成的数字温度计用于线胀系数的

5、测量、导热系数的测量和热敏电阻特性研究等物理实验中进行温度测量，均取得了较好的效果.二、 课题研究的方案设计确定设计 测量温度的方法多种多样,测温传感器是决定技术指标的关键元件，用AD590作为温度传感,再通过模数转换把模拟信号转成数字信号，送入单片机进行处理并显示。结构原理如（图1）所示单片机传感器运算放大电路模数转换电路键盘输入显示电路报警电路图1系统框图（一）、传感器AD590简介AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下:（ 1 ） 测温范围 55+l50；( 2 ) 线性电流输出lA K；（ 3 ) 线性度好，满刻度范围为0 .3；（ 4 ） 电源电压

6、范围4 30 V，当电源电压在5 10V之间，电压稳定度为l %时,所产生的误差只有0。01;（ 5 ) 电阻采用激光修刻工艺，使在+ 25 （ 298。2K） 时,器件输出298。2A：（ 6 ） 功率损耗低。满足我的毕业设计参数要求(二)、放大电路传感器输出电流是以绝对温度零度（-273）为基准，每增加1,它会增加1A输出电流，因此在室温25时，其输出电流Iout=(273+25）=298A。测量Vo时，不可分出任何电流，所以在应用时我们还要通过运算放大器来作相应处理才能达到测量V0时,不分出任何的电流,电路如（图2）所示。图2 传感器信号放大电路（三）、模数转换电路AD590虽是一种模拟

7、温度传感器,但附加上一些电路可输出数字信号。如（图3)所示,是由AD590和A /D转换器7106组成的数字式温度测量电路。电位器RP l用于调整基准电压, 以达满度调节；RP2 用于在0时调零。当被测温度变化时通过R的电流不同,使得A点电位发生相应变化,检测此电位即能检测被测温度（ AD590所在处温度）的高低。A点电位送入IC2的30脚，经7106 处理后，再送人显示电路驱动LED显示出被测温度。图3数字式测温电路(四）、显示电路显示部分是传感器最后的部分，常用的显示器主要有发光二极管和液晶显示器，发光二极管由于其亮度高、价格低、寿命长，对电流、电压的要求较低等优点,因而得到广泛应用。发光

8、二极管由特殊的半导体材料砷化镓、 磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件（半导体显示器）. 分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通,发出清晰的光，有红、黄、绿等色。只要按规律控制各发光段的亮、灭,就可以显示各种字形或符号.共需要4位LED显示器。采用动态显示方式，由于端口的问题以及动态显示方式的优越性，在此设计的连接方式上采用共阴级接法。显示器LED有段选和位选两个端口，首先说段选端，它由LED八个端口构成,通过对这八个端口输入的不同的二进制数据使得它的时间显示也不同，从而可以得到我们所要的时间显示和温

9、度。三、 主要进度安排：起 止 时 间工 作 内 容2月23日 至 3 月 10 日写出开题报告3月10 日 至 3 月 25 日组建单片机的总体结构框图。3月 26 日 至 4 月 5 日根据设计测量范围和准确度要求，通过理论分析和计算选择电路参数。4月 6日 至 4 月 20 日根据操作功能要求，确定键盘控制功能.按要求确定显示方式、指示类型和单位.4月 21日 至 5 月 15日采用C语言编写应用程序并调试通过5月 16日 至 5 月 30 日对系统进行测试和结果分析5月 30 日 至 6 月 14 日写出论文6月 14 日 至 6 月 20 日论文答辩6月 25 日提交毕业设计成绩4。

10、主要参考文献：1 申忠如等现代测试技术与系统设计西安:西安交通大学出版社，20062 王建校等51系列单片机原理及C语言程序设计北京：科学出版社,20023 王建校等电子系统设计与实践北京：高等教育出版社，2008。4 孙肖子等电子设计指南北京:高等教育出版社，2005，5 张克农等数字电子技术基础(第2版）北京：高等教育出版社，2010 6 杨拴科等模拟电子技术基础(第2版）北京：高等教育出版社,20107 邓晶晶等多路温度测量系统信息系统工程，2011年第5期8 熊刚等基于单片机的多点温度测量系统硅谷，2011年第11期9 戴小红等基于集成温度传感器AD590的数字温度计的设计，中国电子商务，2011年第9期10 杜会敏采用集成温度传感器的数字温度计设计武汉理工大学学报(信息与管理工程版)，2010年第6期11黄贤武，郑筱霞传感器原理与应用成都：电子科技大学出版社,1996 12蒋敏兰，胡生清，幸国全AD590温度传感器的非线性补偿及应用学生（签名）：*2012 年 3 月 8 日对开题报告的审查意见指导老师意见1. 对研究对“文献综述的评语:2. 方案的评价和对研究结果的预测：指导教师（签名）: 年 月 日 对专业审查意见：(主要对题目难度、工作量、准备工作、方案设计给出评价）负责人（签名)： 年 月 日系审批意见：负责人（签名）： 年 月 日