一种简易温度测量装置的设计
数字温度计详细设计
目录目录 (1)摘要 (4)第一章方案设计与论证 (5)整体设计方案 (5)系统要紧模块方案论证与比较 (5)操纵模块的选用 (5)温度测量模块选用 (6)第二章硬件设计 (7)单片机主控模块 (7)温度检测模块 (8)DS18B20的引脚功能 (8)DS18B20硬件电路设计 (8)锁存模块 (9)显示模块 (9)指示灯模块 (10)第三章系统软件设计 (11)系统流程图 (11)系统主程序 (11)读取温度子程序 (11)延时子程序 (12)显示数据子程序 (13)系统初始化程序 (13)温度转换段码子程序 (14)计算温度子程序 (15)第四章系统测试 (17)结论及总结 (19)芯片资料总结 (20)DS18B20温度传感器 (21)摘要本设计以AT89C51单片机为核心,以温度传感器DS18B20、边沿D触发器7474、移位寄放器74LS164和3位共阴极LED数码管为主体设计了一款简易数字式温度计。
它能够通过操纵锁存键来锁存当前温度值,具有读数方便的特点。
系统采纳LED数码管作为显示器,软件程序采纳均采纳C语言编写,便于移植与升级。
报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构、工作原理和系统的软件程序设计。
关键词温度计;AT89C51;传感器;DS18B20第一章方案设计与论证整体设计方案依照题目设计要求,本设计操纵单元采纳单片机AT89C51,温度传感器采纳DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
系统结构框图如图1所示。
图1整体设计方框图系统以AT89C51单片机作为整个系统的操纵中心,负责操纵启动温度测量,接收传感器DS18B20测量的数据,并计算温度,锁存所读取的温度值,温度值通过单片机处置后,在LED数码管上显示温度值。
锁存键操纵是不是锁存当前温度值。
指示灯指示当前锁存状态和现在单片机的工作状态。
系统要紧模块方案论证与比较操纵模块的选用方案一:采纳ATMEL公司的AT89C51单片机作为操纵器。
单片机简易测温系统的设计
时 , 动 相 应 的 保 护 装 置 。 除 故 障 设 备 。 继 电 保 护 启 切
装 置 整 定 的 动 作 电 流 通 常 比 电 气 设 备 正 常 运 行 时 的
避 沁 q l 口
电流互感器1% 误差曲线的测试与应用校核 0
雷桃 花
( 同煤 炭高级技工学校 ,山西 大 同 大 070 ) 3 0 0 摘 要 : 文 分 析 了保 护 用 电 流 互 感 器 1 本 0% 误 差 曲 线 , 述 了误 差 曲 线 的 产 生 原 因 及 在 现 场 应 用 论
励 磁特 性 曲线进 行 1 0% 误 差 校 核 的 方 法 。 在 现 场 继 电 保 护 整 定 中 . 方 法 的 使 用 具 有 一 定 的 实 际 意 此
义 。
关 键 词 : 流 互 感器 ; 差 曲 线 ; 磁 特 性 曲 线 ; 核 电 误 励 校 中图分 类号 : 42 TM 5 文献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 9 1 2 0 ) 0 14 2
1 0%误 差 曲 线 是 保 护 用 电 流 互 感 器 的 一 个 重
要 的 基 本 特 性 。 保 护 用 电 流 互 感 器 的 工 作 特 点 不 同 于 测 量 用 电流 互 感 器 , 要 求 当 电 气 设 备 发 生 事 故 它 线 00 m, :
.
蜘854 l 0 H 3 2 l 0 书%
LC D 次 行 显 示
温 度 值
图 3. 1中 , 片 机 的 P 口作 为 字 符 LC 的 数 单 0 D
图 3 温度测量流程图
图 4 温度显示 流程 图
收稿 日期 :0 6 2一l 20 —0 2
・
13 ・ 2
基于单片机的简易数字温度计的设计
基于单片机的简易数字温度计的设计张逊摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字温度计的设计。
该设计主要由三个模块组成:温度采集模块,数据处理模块及显示模块。
温度采集主要由温度传感器DS18B20来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片STC89C52RC来完成,其负责把DS18B20传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着芯片DS18B20相互通讯。
该系统的数字温度计电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。
此数字温度计可以测量得温度范围—55~+125℃并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键词单片机;数字温度计;温度传感器;STC89C52RC;DS18B20Based on single chip simple digitalthermometer designZhangXunAbstract This paper introduces a kind of based on single chip simple digital thermometer design. This design mainly consists of three modules: temperature acquisition module, data processing module and display module. Temperature acquisition is mainly composed of temperature sensor DS18B20 to complete, it is responsible for the collection of the analog conversion to the corresponding digital quantity in the transfer to the data processing module. Data processing by the chip STC89C52RC to complete, which is responsible for the DS18B20 transfer to the digital quantity in the course of data processing, produce the corresponding display code to display module display; In addition, it also control the chip DS18B20 mutual communication.The system of the digital thermometer circuit is simple, the element used less, low cost, and high measuring accuracy and reliability. The digital thermometer can measure temperature range - 55 ~ + 125 ℃and through a quaternity seven period of digital tube display.Keywords Single-chip microcontroller; Digital thermometer; Temperature sensor;AT89C51; DS18b20目录1 引言 (1)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (3)2.2 设计思路 (4)2.3 设计方案 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 温度采集模块 (3)3.2 单片机系统 (9)3.3 复位电路和时钟电路 (16)3.4 数码管显示系统设计 (18)3.5 总体电路设计 (21)4 程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (23)4.2 系统子程序设计 (23)5面包电路的搭建 (25)5.1 硬件的调试 (25)5.2 显示结果分析 (18)6实物的制作 (19)结论 (37)参考文献 (38)附录程序代码 (22)致谢 (39)1 引言在环境的舒适度测量中,温度、湿度和空气质量是最基本的三个被测量,其中温度的测量最为经常。
基于Pt100_热电阻的简易温度测量系统毕业设计论文1 精品
基于PT100热电阻的简易温度测量仪摘要:本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法,在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中,是以铂电阻PT100作为温度传感器,采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制,用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
通过对电路的设计,减小了测量电路及PT100自身的误差,使温控精度在0℃~100℃范围内达到±0.1℃。
本文采用STC89C52RC单片机,TLC2543 A/D转换器,AD620放大器,铂电阻PT100及液晶系统,编写了相应的软件程序,使其实现温度及温度曲线的实时显示。
该系统的特点是:使用简便;测量精确、稳定、可靠;测量范围大;使用对象广。
关键词:PT100 单片机温度测量 AD620 TL431AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃ between 0℃~100℃.The system contains SCM(STC89C52), analog to digital convert department (TLC2543), AD620 amplifier, PT100 platinum, LCD12864, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords:PT100 MCU Temperature Measures AD620 TL431目录前言 (4)第一章方案设计与论证 (6)1.1 传感器的选择 (6)1.2 方案论证 (7)1.3 系统的工作原理 (8)1.4 系统框图 (9)第二章硬件设计 (9)2.1 PT100传感器特性和测温原理 (9)2.2 硬件框图以及简要原理概述 (11)2.3 恒流源模块测温模块设计方案 (11)2.4 信号放大模块 (12)2.5 A/D转换模块 (15)2.6 单片机控制电路 (18)2.7 显示模块 (19)第三章软件设计 (19)3.1系统总流程的设计 (19)3.2 主函数的设计 (20)3.3 温度转换流程图的设计 (21)3.4 显示流程图 (21)3.5 按键流程的设计 (22)第四章数据处理与性能分析 (23)4.1采集的数据及数据处理 (23)4.2 性能测试分析 (23)第五章结论与心得 (24)1 结论 (24)2 心得 (24)附录1 原理图 (25)附录2 元器件清单 (26)附录3 程序清单 (27)前言随着科技的发展和“信息时代”的到来,作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其要求越来越高,需求越来越迫切。
数字简易温度计设计
目录引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 设计目的-------------------------------------------------------------------------- 1 设计背景-------------------------------------------------------------------------- 1 1设计方案----------------------------------------------------------------------------- 21.1度计软件设计流程图 -------------------------------------------------------- 21.2元器件的选取:-------------------------------------------------------------- 21.3系统仿真图------------------------------------------------------------------- 2 2设计框图----------------------------------------------------------------------------- 32.1硬件电路框图:-------------------------------------------------------------- 32.2硬件电路概述:-------------------------------------------------------------- 32.3显示电路---------------------------------------------------------------------- 32.4温度传感器DS18B20 -------------------------------------------------------- 4 3软件设计----------------------------------------------------------------------------- 83.1主程序 ------------------------------------------------------------------------ 83.2读出温度子程序-------------------------------------------------------------- 93.3计算温度子程序 ------------------------------------------------------------ 103.4显示数据刷新子程序------------------------------------------------------- 103.51602的液晶显示程序设计 ------------------------------------------------- 103.6P ROTEUS程序设计 ---------------------------------------------------------- 11 4总结与体会 ------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献------------------------------------------------------------------------------ 13 附录1 --------------------------------------------------------------------------------- 14 附录2 --------------------------------------------------------------------------------- 15 附录3 --------------------------------------------------------------------------------- 16引言设计目的本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机喜爱的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也进行一一介绍,该系统可以方便的是实现温度采集和显示。
简易数字温度计设计
3 系统理论分析与计算 3.1 DS18B20 的理论分析与计算
DS18B20 通过编程,可以实现最高 12 位的温度存储值,在寄存器中,以补 码的格式存储,如图 1 所示。
2
图 1 DS18B20 温度数据格式 寄存器一共 2 个字节,LSB 是低字节,MSB 是高字节,其中 MSb 是字节的 高位,LSb 是字节的低位。大家可以看出来,二进制数字,每一位代表的温度的 含义,都表示出来了。其中 S 表示的是符号位,低 11 位都是 2 的幂,用来表 示最终的温度。DS18B20 的温度测量范围是从-55 度到+125 度,而温度数据的 表现形式,有正负温度,寄存器中每个数字如同卡尺的刻度一样分布,如图 2 所示。
void ConfigTimer0(unsigned int ms); unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat); extern bit Start18B20(); extern bit Get18B20Temp(int *temp); extern void InitLcd1602(); extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str); extern void LcdWriteCmd(unsigned char cmd);
6 总结
本系统以单片机 STC89C52 芯片为核心部件,利用 LCD1602、独立按键、蜂 鸣器、DS18B20 并配合 C 语言算法实现了简易数字温度计设计,完成此次设计题 目中的全部基本功能和部分拓展功能。在系统设计过程中,力求硬件线路简单, 充分发挥软件编程方便灵活的特点,来满足系统设计要求。
一种低成本高精度测温装置的设计
程序存 储器 ( l hE )6 0B的闪速 / 擦 除数 据存 储 器 . Fa / E ,4 s 可 因此支 持 在 线 编程 ( P , 以进 行 在 线 调试 和 I )可 S
下载 , 过 必 须 使 用 A 不 D公 司 提 供 的 开 发工 具 包 Q i S r 开 发 系 统 , ucS r可 以 在 A u ktt c a Q i tt ka D公 司 的 网站
2O O 6年 1 月 1
文章 编号 :07—2 8 (0 6 0 —07 10 95 2 0 )6 0 3—0 4
一
种 低 成 本 高 精 度测 温 装 置 的设计
彭 道林 。赵 新 宽 黎 职 富 彭 楚 武 , , ,
(. 南农业大学理学院 , 南 长沙 1湖 湖
4 02 ;. 南 大 学 电气 与 信 息 工 程 学 院 , 南 长 沙 种基 于 A 50温 度 传 感 器的 简 易 高精 度 温 度 测 量 装 置 , 述 了其 软 硬 件 设 计 方 案 该 测 温 装 置 的 温 介 D9 阐
度 分 辨 率 可达 0 0 .5℃ , 度 可 这 0 1℃ . 精 . 关键词 :D9 ; A S 0 温度 基 准 ; D C 1 ; X 2 9 数 据 处理 A u 8 2 MA 7 1 ; 中 图分 类 号 : 0 2 文献 标 识 码 : A
精 确 温度 的测量依 赖 于高性 能传感 器 的选择 , 笔者选 用 A D公 司的 A 50作为 温度传 感器 . 了使 数 D9 为 据传输 更加 可靠 , 增强 其实 时性 , 选用 了并行 A D转换 芯 片 . 同时 为 了简 化 系统 硬 件 , 用 自带并 行 A 选 D转
换 的 A u 8 X系列单 片机进 行 数 据 处 理 , 通 过 M X M 公 司 的静 态显 示 芯 片 M X 29进 行 温度 的显 D CX 并 AI A 71 示 . 套装 置体 积小 、 整 重量 轻 , 特别 适 用于实 验室 精确测 量温 度 .
如何设计简单的温度传感器电路
如何设计简单的温度传感器电路温度传感器是一种能够测量周围环境温度的装置,广泛应用于各种电子设备和工业控制系统中。
设计一个简单的温度传感器电路可以帮助我们更好地理解温度传感器的工作原理和使用方法。
本文将介绍如何设计一个简单的温度传感器电路,并提供一些实用的建议。
一、基本原理温度传感器电路的基本原理是根据物质的温度变化来测量电阻或电压的变化。
最常见的温度传感器是热敏电阻(Thermistor)和温度敏感电阻(RTD)。
热敏电阻的电阻值随温度变化而变化,通过测量电阻值的变化可以获得温度信息。
温度敏感电阻则是利用金属的电阻随温度变化而变化的特性。
二、材料清单在设计简单的温度传感器电路之前,我们需要先准备一些必要的材料。
以下是一个基本的材料清单:1. 温度传感器:可以选择热敏电阻或温度敏感电阻,根据具体需求选择合适的型号和规格。
2. 运算放大器:通过放大温度传感器输出信号,提高信号的灵敏度和稳定性。
常见的运算放大器有LM741、OPA741等。
3. 器件连接线:用于将温度传感器和运算放大器连接在一起。
4. 电源电池:为电路提供工作电源。
5. 面包板或PCB板:用于搭建电路。
三、电路设计1. 连接温度传感器和运算放大器首先,将温度传感器的正极接入运算放大器的非反馈输入端(+IN),负极接入运算放大器的反馈输入端(-IN)。
这样可以将温度传感器的输出电压转化为放大的差分电压信号。
2. 连接电源将电源的正极连接到运算放大器的电源引脚上,负极连接到地线。
3. 连接输出端将运算放大器的输出端连接到测量电路或显示器上。
四、实用建议1. 温度传感器的安装位置应选择在需要测量温度的区域,避免受到外界热源或冷源的影响。
2. 温度传感器电路应远离高电流、高频率干扰源,以减小测量误差。
3. 在选择运算放大器时,应考虑其工作电压范围、增益、带宽和温度稳定性等参数。
4. 温度传感器的测量范围应根据具体需求进行调整。
需要注意的是,温度传感器的测量范围不能超过其规格参数的范围。
基于SPCE061A的简易数字测温系统的设计
Ke od: no ] s u n a pie;P E 6 A:E i t i l y w r s sri t met m l rS C 0 1 L D dg a ds a e nr i f il py
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拟 信 J 多 号 路 . 放 片 _ + 开 大 机
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1 电路 设 计
数 字温 度测试 系统 主要 由温 度传 感器 把温 度 的 变 化转化 为 电信号 的变 化 。然后 通过 仪用 放大 电路 对 信号放 大 后 , A 经 D转 换 , 把数 字信 号 送单 温 度信 号 转 变 为 电信 号 , 然
后 对 电信 号进 行采 集 、 大和 量化 分析 . 时测试 和 放 及 显 示设 备 的温度 , 以保证 设备 平稳 的运 行 。 本文 详细 介 绍 了温度检 测 系统 的设 计 和制作 过 程 以及在设 计
过 程 中的注 意事项
Ab t a t T e f n t n a d c a a trsi o P E0 1 S i t d c d s r c : h u c i n h r ce t f S C 6 A i n r u e .Th i u t a d o i d s r e n ea l fr o i c o e cr i n s f S e c b d i d ti o c t i
基 金 项 目: 汉 科技 大 学 校 基 金 ( 0 4 Y 1 武 20X 3 )
作者 简介 : 新 国 (9 1 ) 男 , 士 , 教 授 , 要研 究方 向 为故 障 诊 断 、 号处 理等 。 陈 17 一 , 硕 副 主 信
如何制作一个简易的体温计模型
04
拓展知识
体温计的发展历程
添加 标题
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的 玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻 璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所 以这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。
精度要求
测量范围:确保 体温计的测量范 围符合标准要求
测量精度:误差 应在±0.2℃以内
校准:使用前应 进行校准,以确 保准确性
存储:避免剧烈 温度变化和机械 震动,以免影响 精度
维护与保养
清洁:使用柔软的布擦拭表面,避免使用含有酒精或化学溶剂的清洁剂。 校准:定期进行校准,以确保测量准确度。 存储:存放在干燥、避光的地方,远离高温和潮湿环境。 电池更换:如使用电池供电,请定期检查并更换电池。
选择合加 工成适当的大小和形状
将材料焊接或用其他方式连接 在一起,形成一个封闭的壳体
对壳体进行表面处理,如喷漆、 电镀等,以提高美观度和耐用 性
安装温度传感器
将温度传感器插入体温计 模型中
连接温度传感器与数据采 集器
调整传感器位置,确保准 确测量温度
20XX
简易体温计模型制作
汇报人:
目录
01
准备材料
02
制作步骤
03
注意事项
04
拓展知识
01
准备材料
测量工具
简易体温计模型制作需要准备的工具包括:温度计、纸板、笔、剪刀、胶水等。 制作过程中需要使用温度计测量体温,并记录下来。 还需要使用纸板制作体温计的外壳,使用笔绘制体温计的刻度线,使用剪刀剪下纸板等。 最后需要使用胶水将各个部件组装在一起,完成简易体温计模型的制作。
简易数字化温度测量仪的设计与实现
上显 示 , 可通过 串口上 传 至 P 也 C机 显 示。 该 测量 仪 由集 成 温 度 传 感 器 L 3 D 、 D 0 0 L N转 换 M 5 Z A C 84 C
器、 s22驱动 器 M X 3 C E与 ST8 E 4 D单 片机 等组 成 , 出了 系统 硬件 原 理 方框 图 , 绍 了 R 一3 A 22 P S 9 5 R 给 介 各 电路 模块 的设计 过程 。测试 结果表 明 , 该仪表性 能稳 定 , 测量精 度 高 , 用简便 。 使 关 键词 : 温度测 量 ; 温度传 感 器 ; 单片机 ; 口 串
的
—
传感器
0 , 应输 出 为 (000 0 o 对 000 0 )。参 考 电 压 可 调 , 这 使输入 模 拟 电压 在 任一 小 范 围 内变 化 时 , 会得 到 都 全部 的 8位 数码输 出(0000~11 1 ) 0000 111 。片 内带 1 1
有 时钟 发生 器 , 出时钟 频率 为 10 k z 6 H 。 输 0 H ~1 0k z 4 转换 时问 为 1 3 s 1 s 总的转 换误 差 为 ±1b , 0 ~14 , i t
了, 已成 为一种 发展趋 势 。在一些 复杂 的场合 , 要求 能 实现多路 温度 测量 , 可灵 活控 制测量 对象 、 并 采样 周期 等参数 , 还可进 行 复杂 的数 据处 理 , 温度超 过设 定 的 如 界限 , 系统发 出可 闻可见 的声 、 报警 等 。在 有些 温度 光 测量场合 , 如测 量环境 条件 较恶 劣 , 望将测 量结 果传 希 送到较 远处 的 P C机 , 求 P 要 C机 也 可对 测 量 对 象 、 采 样 周期 等进行 控制 。随着 单 片 机性 价 比的不 断 提 高 ,
人体皮肤温度检测装置的设计
人体皮肤温度检测装置的设计随着新冠肺炎等传染病的爆发,对人体体温的检测成为了预防疾病传播的重要手段之一、为了更有效地进行人体皮肤温度的检测,我设计了一种人体皮肤温度检测装置。
一、装置原理和工作原理该装置使用近红外光技术,基于皮肤表面散射和吸收光的特性,测量人体皮肤的温度。
具体原理如下:1.发光模块:装置内置一个近红外发光二极管,发射一定波长的近红外光。
2.反射光接收模块:装置内置一个近红外光传感器来接收反射光。
3.温度计算模块:根据反射光的频率和幅度变化,计算出皮肤的温度。
4.显示模块:将测量得到的皮肤温度显示在装置屏幕上。
二、装置的主要特点和功能1.非接触式检测:该装置采用近红外技术,可在不接触皮肤的情况下进行体温检测,避免了交叉感染的风险。
2.高精度测量:装置内置的温度计算模块能对皮肤温度进行精确测量,保证数据的准确性。
3.快速测量:装置的设计使得温度测量过程快速高效,几乎不需要等待时间,适用于快速测量大量人群的情况。
4.报警功能:当检测到超出设定的安全温度范围时,装置会发出声音或者光闪烁,以便及时提醒相关人员。
5.数据存储和传输:装置内置存储功能,能够存储和传输测量到的皮肤温度数据,方便进行数据分析和后续监测。
三、装置的设计1.硬件设计a.外部材质:选择高温耐用的工程塑料作为装置外壳材料,同时外层涂抹一层抗菌防污涂层,以便经常进行消毒。
b.尺寸和重量:装置尺寸设计合理,轻便易携带,方便在不同场所使用。
c.电源:采用可充电电池供电,确保装置长时间工作,电池容量充足。
d.传感器:选用敏感度高、噪声低的近红外光传感器,以获得更准确和稳定的检测信号。
e.显示屏:选用高清显示屏,能够清晰地显示皮肤温度数据。
f.报警装置:选用具有高分贝的声音报警器和高亮度的警示灯,确保报警效果明显。
2.软件设计a.温度计算算法:设计准确的温度计算算法,根据接收到的反射光信号计算皮肤温度。
b.数据存储和传输:设计存储功能,将测量数据保存在装置内部,并且可以通过USB接口或者蓝牙等方式传输到外部设备。
温度计的制作方法
温度计的制作方法
温度计是一种用来测量温度的仪器,它在日常生活和工业生产
中都有着重要的应用。
制作一个简易的温度计并不复杂,下面我将
介绍一种基于液体膨胀原理的温度计制作方法。
首先,我们需要准备以下材料,一根玻璃管、一小段细玻璃管、一些酒精或水银、一根塑料吸管、一根橡皮管、一个小瓶子和一些
食盐。
接下来,我们开始制作温度计。
首先,将玻璃管封口,然后用
火将一端加热,使其膨胀后迅速放入冷水中,这样就形成了一根U
形的玻璃管。
接着,将细玻璃管一端封闭,然后将其插入U形玻璃
管中,确保细玻璃管的一端露出并与U形玻璃管呈一定角度。
然后,将酒精或水银倒入小瓶子中,再将塑料吸管插入小瓶子
中并用橡皮管连接至U形玻璃管的另一端。
此时,细玻璃管中露出
的部分就是温度计的读数部分。
最后,将温度计放入温度已知的水中,记录下此时细玻璃管中
酒精或水银的位置,并用刻度尺标出。
这样,我们就制作出了一个
简易的温度计。
需要注意的是,由于这种制作方法制作出的温度计精度较低,
只适合进行简单的温度测量。
如果需要更高精度的温度计,可以选
择其他制作方法或购买专业的温度计。
总的来说,制作温度计并不难,只要掌握了基本的原理和方法,就可以在家中制作出简易的温度计来满足日常生活中的基本需求。
希望以上内容能够对您有所帮助。
一种荧光光纤测温装置及其控制电路的制作方法
一种荧光光纤测温装置及其控制电路的制作
方法
荧光光纤测温装置是一种常用于温度测量的技术。
本文将介绍一种荧光光纤测
温装置及其控制电路的制作方法。
荧光光纤测温装置由三个主要部分组成:光源单元、传感器单元和控制电路。
首先,我们需要准备以下材料:荧光光纤、LED光源、探测器、温度调节模块和
放大器。
第一步是制作光源单元。
将LED光源连接到电路板上,并连接至控制电路的
输出端。
这将提供足够的光源以激发荧光光纤。
第二步是制作传感器单元。
将一段荧光光纤固定在测量区域,确保其与待测物
体接触。
以保证测量的准确性。
将另一端连接到探测器,探测器将测量荧光光纤所发出的光信号的强度。
第三步是制作控制电路。
在控制电路中,首先将荧光光纤发出的光信号放大。
然后根据光信号的强度计算出温度值。
这可以通过使用放大器和温度调节模块实现。
放大器将信号放大到适当的范围,然后经过温度调节模块进行转换,将光信号转化为相应的温度值。
在最后一步中,将光源单元、传感器单元和控制电路连接在一起。
确保正确连
接电路,并进行必要的校准和调整,以确保测温装置的准确性和稳定性。
综上所述,本文介绍了一种荧光光纤测温装置及其控制电路的制作方法。
通过
制作光源单元、传感器单元和控制电路,并将它们适当地连接在一起,我们可以制作出一种有效且准确的荧光光纤测温装置。
这种装置广泛应用于工业、医疗和科学研究领域,有助于实时监测和控制温度变化。
一种简易实用的数字温度计的设计
一种简易实用的数字温度计的设计徐建;贾进滢;田奔辉【摘要】提出一种数字温度计的设计,采用AVR16为核心处理器、铂电阻PT100为传感器件,通过数字滤波和校正算法对温度信号进行处理.通过硬件系统测试,结果表明系统精度较高,能够克服工况复杂、参数多变等因素对温度测量的影响.%This paper designs a digital thermometer,using AVR16 as core processor and PT100 as sensor piece.The temperature signal is processed through digital filtering and correction algorithm.Through the hardware platform testing,the result shows that the system has a high precision and can overcome the effect of such factors as complex working conditions and varied parameters on temperature measurement.【期刊名称】《湖北民族学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(029)003【总页数】3页(P328-330)【关键词】铂电阻;ATmage16;数字温度计【作者】徐建;贾进滢;田奔辉【作者单位】湖北民族学院信息工程学院,湖北恩施445000;湖北民族学院信息工程学院,湖北恩施445000;湖北民族学院信息工程学院,湖北恩施445000【正文语种】中文【中图分类】TH811.1随着人们生活水平的不断提高,温度测量在人们的日常生活和生产中起着越来越重要的作用,尤其是在工业的温度测量中,对测量精度的要求越来越高.但由于温度测量具有工况复杂、参数多变等特点,在实际测量中,温度测量的精度很难提高.本设计采用Atmega16单片机作为主控芯片,包括测温模块、数据处理模块、显示模块等组成,电路结构简单典型、成本低、测量精度高.图1 系统原理框图Fig.1 System principle diagram1 数字温度计的系统设计系统由温度采集,信号滤波、放大,AD转换,数码显示等模块组成,系统原理框图如图1所示.外界温度的变化引起铂电阻阻值的变化,其两端的电压值随之发生改变,该信号经滤波、放大后,通过电压跟随器输入Atmega16单片机进行处理后,输出温度值并显示在数码管上[1-2].2 数字温度计的硬件设计2.1 铂电阻温度传感器Pt100PT100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变.PT后的100即表示它在0℃时阻值为100 Ω,在100℃时其的阻值约为138.5 Ω.PT100在0℃的时候它的阻值为100 Ω,它的阻值会随着温度上升以0.385的变化率匀速增长.铂电阻传感器精度高,稳定性好,应用于温度测量范围广,是目前精度最高的温度传感器[3-5]. 图2 信号采集、处理电路图Fig.2 Signal acquisition and processing circuit diagram图3 数码显示电路图Fig.3 Number display circuit diagram图4 程序流程图Fig.4 Program flow chart2.2 Atmega16单片机介绍及特点Atmega16单片机是具有16 KB系统内可编程 Flash的8位微控制器,ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器.由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾[6].ATmega16有8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC,在ADC噪声抑制模式时终止CPU和除了异步定时器与ADC以外所有I/O模块的工作,以降低ADC转换时的开关噪声.2.3 信号采集、处理电路采集的信号经图2所示电路滤波、放大后输入单片机,由Atmega16单片机内置10位AD对输入的信号进行转换,经过数字滤波和算法处理并将结果输出显示.2.4 数码显示电路用五位7段数码管显示温度值,结果保留1位小数.Atmega16单片机端口带负载能力有限,本设计中对端口输出信号通过74LS273锁存后再经三极管驱动数码管显示温度值.3 数字温度计的软件设计系统采用C语言进行软件设计,编程和调试环境为AvrStudio4.0.程序流程图如图3所示.系统初始化主要是初始化单片机的各个寄存器,设置合适参数,为温度采集做准备工作.数字滤波主要是对外界的噪音信号进行滤除,提高系统的测量精度.接着应用相关算法,对采样的温度数据进行相应的处理.最后通过74LS273锁存器输出、显示温度数值.4 数据处理系统数据的处理分为数字滤波以及电阻的非线性化处理两部分,即在输入单片机ADC转换引脚之前测出相应铂电阻相对应的电势,然后根据测得的数据转化为实际相对应的温度值.4.1 对系统进行零点校正将第一级运算放大器的输入端接地,在Vout端可以测得输出电压U01=KU0,其中K为运算放大器的闭环增益,U0是折算到运算放大器输入端的电压,通过AVR16内置ADC转换后输出的数字量N01=GKU0,其中G为ADC的转换系数.在单片机进行自动调零时,将采集的数字量减去N01[7].4.2 对系统进行增益自动校正将第一级运算放大器的输入端接标准是电压源M0,在Vout端测得输出电压U02=KV0,ADC转换的数字量N02=GK(V0+U0).当第一级运算放大器输入的电压为UX时,通过ADC转换后输出的数字量NX=GK(VX+U0),通过计算可以得到:即:由计算表明:系统经过校正后已经消除了运算放大器的零点漂移和增益误差.对系统的高精度提供了有力的保证.4.3 数字滤波由于温度变化是缓慢的,在受到外界干扰后,单片机对电信号的采样会有很大的偏差,造成测量的不正确.为了解决这一问题,本设计采用中值滤波法,单片机的内部ADC对温度信号连续采样13次,再将13个采样值从小到大排列,取最中间的值为本次采样转换的结果,这样处理后能有效克服偶然因素引起的噪声对系统测量结果造成的干扰[8].5 系统测试结果与数据分析根据本设计的软硬件设计方案,搭建温度测量平台,并对系统进行测试.为了检测系统工作的可靠性及测量结果的准确性,使用算法处理和不使用算法处理分别测试20组数据,如下表1和表2.测试结果表明:在5~85℃内,系统测得的温度值和标准温度计的测值误差小于等于0.5℃,在系统能够承受的误差范围内,达到了预期的测试效果.但经过算法处理后,系统测得的数据要更接近真实值,误差更小,说明算法设计的优越性.表1 算法处理系统测试数据Tab.1 System test data of algorithm processing序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃19.89.9620.020.01140.440.41662.062.1213.413.3722.12 2.31244.144.01766.966.9314.915.0825.525.61350.350.318 70.871.0416.716.7928.929.01453.453.31978.378.0518.818.91034.634.71557.557.52080.680.9表2 没有经过算法处理的测试数据Tab.2 System test data without the algorithm processing序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃序号实际值/℃测量值/℃19.810.0620.020.51140.440.91662.062.4213.413.4722.1 22.31244.144.61766.967.0314.914.4825.525.81349.349.51 870.871.1416.716.0928.929.11453.453.61978.378.3518.81 9.11034.634.71557.557.92080.681.1从表1的数据可以发现系统经过算法处理后测得的数据与真实值是存在大约0.3℃的误差,其主要原因是由于单片机内置ADC转换器是10位的,其分辨率为,这就导致了系统的测量误差的产生.其解决办法是使用外部分辨率较高的ADC转换器,但这样会增加系统成本,在精度要求不是很高的情况下,10位ADC足够了.6 结语本系统实现了基于AVR16单片机的温度测量的设计,在硬件部分通过低通滤波器滤除高频噪声造成的干扰,减小原始信号的失真;在软件部分采用数字滤波和校正算法减小测量误差,使得系统能够稳定得工作并且有较高的测量精度.通过测试与标准值的比较,误差较小,符合日常温度检测的要求,有较好的实用价.参考文献:[1] 陈德龙,秦会斌.基于Pt100的电子温度表设计[J].杭州电子科技大学学报,2005,25(4):42-45.[2] 刘海成.AVR单片机原理及测控工程应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.[3] 郑保,成鹏展,张建兰.提高铂电阻温度计测量精度的方法研究[J].计测技术,2006, 26(1):56-59.[4] 李邕.数字式热敏电阻温度计设计[J].甘肃科技纵横,2008,37(1):15.[5] 林上金,胡澄,李延标,等.热敏电阻数字温度计设计制作实验的线性化方案探究[J].大学物理实验,2011,24(1):23-25.[6] 李绍武.基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计[J].湖北民族学院学报:自然科学版,2010,28(2):174-176.[7] Zack Albus.用MSP430设计极低功耗数字温度计[J].世界电子元器件,2003(3):33-34.[8] 潘烨,王小波,彭昌武.基于STC89C58数字温度计的设计与实现[J].现代电子技术,2009,32(13):109-112.。
简易数字式温度计的方案设计书初稿
摘要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,其中数字温度计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。
本设计所介绍的数字温度计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,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该高精度数字式温度计采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,它具有独特的单线总线接口方式。
本毕业论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计,该温度计具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
关键词:DS18B20 温度传感器 STC89C51目录第一章绪论31.1 课题背景及研究意义31.2 国内外的现状31.3 设计的目的41.4 设计实现的目标41.5 数字温度计简介4第一章绪论1.1 课题背景及研究意义随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。
温度是工业对象中的一个重要的被控参数。
然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。
本系统所使用的加热器件是电炉丝,功率为三千瓦,要求温度在400~1000℃。
静态控制精度为2.43℃。
本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字、智能化方面有广泛的用途。
1.2 国内外的现状温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。
制作红墨水温度计实验报告
制作红墨水温度计实验报告一、实验目的制作红墨水温度计,了解温度计的原理,掌握制作温度计的方法,提高实验操作能力。
二、实验原理红墨水温度计是利用红墨水在不同温度下膨胀或收缩的特性,来测量温度的一种简易温度计。
当温度升高时,红墨水膨胀,上升到玻璃管的上端;当温度降低时,红墨水收缩,下降到玻璃管的下端。
通过观察红墨水在玻璃管中的位置,即可得知当前温度。
三、实验材料1.玻璃管2. 红墨水3.烧杯4.热水和冰水5.温度计四、实验步骤1.准备实验器材,将玻璃管清洗干净,备用。
2.向玻璃管中倒入适量的红墨水,使其充满整个管腔。
3. 将玻璃管固定在支架上,确保管口朝上。
4. 将烧杯中的热水和冰水分别倒入两个容器中,备用。
5. 将玻璃管放入热水中,观察红墨水上升的高度。
6. 将玻璃管放入冰水中,观察红墨水下降的高度。
7.记录红墨水在热水和冰水中的位置,并与实际温度进行对比。
8. 用温度计测量实际温度,验证红墨水温度计的准确性。
9.重复实验,总结红墨水温度计的测量误差。
五、实验结果与分析1. 红墨水在热水中上升到玻璃管的上端,表明温度升高,红墨水膨胀。
2. 红墨水在冰水中下降到玻璃管的下端,表明温度降低,红墨水收缩。
3. 通过与实际温度对比,发现红墨水温度计的测量结果存在一定的误差。
这是因为红墨水的膨胀系数和玻璃管的膨胀系数不完全相同,以及红墨水在玻璃管中的粘滞性导致的。
4.多次实验发现,红墨水温度计在一定范围内的准确性较好,适用于简易的温度测量。
六、实验总结通过本次实验,了解了红墨水温度计的原理,掌握了制作红墨水温度计的方法。
实验过程中,注意观察红墨水在玻璃管中的变化,以及与实际温度的对比,发现红墨水温度计在一定范围内的准确性较好。
本实验提高了实验操作能力,为以后学习温度计的原理和应用打下了基础。
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DS 8 2 1B 0内部结构如 图 1 所示 ,主要由 4 部分组成 :6 4位
R OM、温度传感器 、非挥发的温度报警触发器 T H和 T 、配置 L
寄 存 器 。其 中 DQ为 数 字 信 号 输 入 /输 出 端 ;V DD为 外 接 供 电 电 源输 入端 ( 寄 生 电 源接 线 方 式 时接 地 ) 在 。
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温度是一个很重要的环境参数 ,人们的生活与环境的温度 息息相 关 ,工业生产过程 中需 要实时测量温 度,在农业生产 中 也 离不 开温 度测 量。因此 ,研究温度测量装置很有实际意义与 实用价值 。 本文介绍 了数字温度传 感器DS 8 2 的内部结构与 lB 0 工 作时 序 ,虚拟 ,C 总线 的温 度显示方式 ,以及 它们 与单片机
o 8 C5 I n P 9 RD2 Th sd v c se sl s d d e t h i l t c u e a d t i e i ei a i u e u o t e smp e sr t r n i y u s
p r r a c rd b l y e f m n ei c e i i t . o s i K e o d : D SI B2 ; 。 ;igl c i c i e tm p r t e m e s r yw r s 8 0 , C sn e h p ma h n ; e e a ur a u e
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文献标识码 :B 文章编号 :10 0 3—0 9 (0 70 4 22 0 )3—0 7 0 6—0 中图分类 号:T 2 6. 3 P 1 1
一
种 简 易 度测 量装 的设 计 温 置
De in o n fSm pl e p r tr e s r n tu e t sg faKi do i eT m e au eM a u eI sr m n
( 亮与灭的时间) 。
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J r C总线是 P I IS公司推出的芯片间串行数 据传输总线 , HLP
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2 根线 (C S L、S A)即可实现完善 的全双 工同步数据传送 ,能 D
够 十 分 方 便 地 构 成 多 机 系 统 和 外 围器 件 扩 展 系 统 。
DS 8 2 是一种单线式数字温度传感器 ,具有 3 IB 0 引脚 T 一 O
9 小 体 积 封 装 形 式 ;测 温 范 围 为 .5 2 5 ℃计 l5 可 编程 为 9 1 2 ℃, -2 位 A D转 换 精 度 , / 被测 温 度 用符 号 扩 展的 l 位 数 字 量 方 式 串行 6 输 出 ,工 作 电 源 为 + V + 、 3  ̄ 55 V,可 在 远 端 引 入 ,也 可 采用 寄 生
为 + 5 ,F 9 H 为 一5 。 8℃ C0 5℃
76 自动化博览 20年6 07 月刊
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修改 闪烁控 制寄存器 (lsOn f)可改变 闪烁频率和 占空 比 Fah Of
f 7 LS Bv 6 b5 bt i 4 bt i 3 bt i 2 bl i bt i O
梁 中明 ( 7一) 18 9
男, 京航空航天大学硕 士毕业 ,现从事 南
系统仿真研究工作, 助理工程师 。
DS B (数字温 度 传感器 2) i R
摘 要 : 文 介绍 了 一种 简 易温 度 测 量 装 置 的硬 件与 软 件 设 计。 该 装 置 以 本 DS 8 2 1B 0为温 度传感 器 ,温度 显示 采用 虚拟 ,C 总线 方式 。文 中给 出 了温 度 传感 器 、温 度显 示 与 P 9 5lD 8 C R 2单片 机的 接 口技术 及 实例 。这 种温 度测 量 装置结 构 简单 ,使 用方便 、可靠 。 关 键 词 : lB 0 ;单 片机 :温 度测 量 DS 8 2 ;,C
电源方式产生 。
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D 1 B 0用 l S8 2 2位存贮温度值 ,最高位为符号位 ,图 2为 DS 8 2 的温度存储方式 ,负温 度 S I 正 温度 S 0 1B 0 =, = ,如 0 5 H 50