AD590温度采集系统设计
基于单片机的AD590的温测控系统设计 (3)
基于单片机的锅炉温度控制系统的设计摘要在对当前采暖需求情况广泛调查的基础上，结合工程实际需要，针对小型家用燃气锅炉的特点，研制开发了基于MCS-51单片机的小型家用燃气锅炉温度控制系统，旨在使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制，改进家庭采暖的控制方式，提高采暖的经济性。
利用Protel99se电路设计软件，对智能控制器的电源电路、复位电路、时钟电路、报警电路、LCD液晶显示电路以及控制器的核心—温度采集电路进行了设计。
电源采用三端集成稳压器W7800 (W7900)系列元件7805,交流220 v电压转换为单片机所需要的5V电压；利用AT89S51作为控制器的核心器件；利用集成电路温度传感器DS18B20测量锅炉水温;将测量的水温与设定值比较，单片机另外使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、当前水位、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。
当温度超过设定的报警温度值，系统会发出报警声音，同时关闭锅炉燃烧器。
等待温度降到下限值，这时就可以重新锅炉燃烧器通电，继续加温，如此反复监控温度。
这样就可以节约能源，提高能源的使用率。
针对系统的要求和特点，在上述硬件电路及实现方法的基础上，利用汇编语言，设计了基于单片机的锅炉温度控制系统。
控制软件主要包括温度和温度采集子程序、水位控制程序、键盘扫描子程序和LCD 液晶显示子程序等。
通过对温度和水位的测试，可以发现所设计的控制系统能够满足设计要求，达到了预期的效果。
关键词：单片机；LCD；燃气锅炉；温度控制；DS18B20Microcontroller-based design of the boilertemperature control systemABSTRACTAccording to the market demand and the characteristics of domestic heating, this paper develops MCU intelligence controller for the minor gas-fired boiler which is domestic heating equipment on the basis of investigation of heating demand widely. The research purpose is to change the inconvenience of temperature control bring by using coal fired boiler for centralized heating, to increase economics of heating.The software called Protel99se for circuit designed is used to develop the hardware of the controller. The hardware includes the power supply circuit, the reset circuit,the clock circuit, the alarm circuit, the LCD display circuit, and the temperature collection which is the core of this controller. The three-pin integrated-circuit voltage regulator W7800 (7900) series component 7805 is used for the power supply. The Atmel AT89S51 chip is the core chip of the controller. The integrated temperature sensor DS18B20 is used to measure water temperature in boiler. The key circuit is used to set the alerm temperature and analog water in or out. In addition, LCD is used to display water level bound, current water level, temperature alerm value by presupposition and current temperature. When water level beyond its bound or when current temperature beyond its alerm value, the system gives an alerm and makes boiler burner off. When water temperature is down, the system releases alerm and makes boiler burener on. The system does it again and again.So the system can save energy and improve energy utilization rate. Aim at the demand and characteristic of the system, on the basis of these hardware and implement method, using assemble language, system designs boiler temperature control system design based on singlechip. This software includes temperature and water level monitor main program, temperature collection subprogram, analoy water in and out subprogram, keyboard scan subprogram, LCD display subprogram etc. Use practicality to validate system’s dependability and stability, and the system can operate successfully.Keywords:MCU; Liquid Crystal Display; Gas boiler; Temperature control;DS18B20目录1 绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2系统的总体设计思想 (2)2 系统方案论证及工作原理 (4)2.1 设计方案论证 (4)2.2 系统结构框图 (4)2.2.1主要器件的选择 (6)2.2.2 锅炉辅助器件选择 (6)3 硬件电路设计 (8)3.1 主电路 (8)3.2 单片机选择设计 (9)3.3 单片机最小系统 (11)3.3.1时钟电路设计 (11)3.3.2 复位电路 (12)3.4温度检测电路设计及温度传感器选择 (12)3.4.1 DS18B20简介 (12)3.4.2温度采集电路 (14)3.5 温度控制电路设计 (14)3.6 水位控制电路 (15)3.6 显示电路设计 (17)3.7 报警电路设计 (21)3.8 稳压电源电路设计 (22)3.9按键电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1主流程图设计 (24)4.2中断程序程序 (25)4.3 DS18B20温度采集子程序设计 (25)4.4 LCD液晶显示子程序设计 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献............................................. 错误！未定义书签。
温度采集电路设计报告
温度采集电路设计报告1. 引言温度是一种普遍存在的物理量，对于工业自动化控制、气候监测、医疗设备等领域具有重要的意义。
为了准确地测量温度，需要设计一套稳定、精确的温度采集电路。
本报告将介绍我们设计的温度采集电路，包括电路结构、选择的元器件以及实验结果与分析。
2. 电路结构我们设计的温度采集电路主要由以下几个部分组成：1. 温度传感器：选择了AD590型号的温度传感器，该传感器具有线性输出特性，精度高，并且工作稳定。
2. 放大电路：为了将温度传感器输出的微小电压信号放大至合适的范围，采用了差动放大器电路。
该放大电路由运放OPA177和电阻网络组成，能够放大来自温度传感器的电压信号。
3. 滤波电路：在放大电路输出的信号中可能存在少量的高频噪声，为了消除这些噪声，设计了一个低通滤波电路。
该滤波电路由电容和电阻组成，可以滤除高频噪声，保留温度信号。
4. ADC转换电路：为了将模拟信号转换为数字信号，我们选择了12位的单片机内置ADC模块。
通过将滤波电路输出的信号输入到ADC模块，可以得到相应的数字温度值。
5. 显示模块：将数字温度值显示出来，我们使用了数码管显示模块。
图1 展示了我们设计的温度采集电路的基本结构。
3. 元器件选择在选择元器件时，我们根据实际需求考虑了以下几个方面：1. 温度传感器：选择了AD590型号的温度传感器，该型号在-55C 至+150C工作范围内具有良好的线性度和稳定性。
2. 运放：选择了OPA177型号的运放，该型号具有低噪声、高共模抑制比和高精度的特点，非常适合用于温度采集电路的放大部分。
3. 电容和电阻：根据滤波电路的需求，选择了适当的电容和电阻值，以满足滤波效果和成本控制方面的要求。
4. 数码管显示模块：选择了合适的数码管显示模块，能够满足显示精度要求，并且易于集成到整个电路中。
4. 实验结果与分析经过实验测试，我们得到了以下结果：1. 温度采集电路能够正常工作，能够稳定地采集到温度信号并进行放大与滤波处理。
基于AD590的温度测控系统设计
山东交通学院毕业设计基于AD590的温度测控系统设计课程设计任务书题目基于AD590的温度测控系统设计系（部）信息科学与电气工程学院_____________________ 专业 _____________ 电气工程及其自动化 _______________ 班级___________________ 电气092 _____________________ 学生姓名_______________ 刘玉兴_______________________ 学号 __________________ 090819210 _________________—月—日至—月—日共—周指导教师（签字） _____________系主任（签字）________________一、设计内容及要求在单片机实验台上实现智能温度采集系统的设计。
要求利用温度传感器AD590采集温度信号，并调理放大采集到的电压信号，用ADC0809进行电压转换，实现温度采集，并将采集温度用数码管静态方式显示出来。
设计内容包括：1）AD590温度采集电路；2）ADC0809接口电路；3）数码管静态方式实时显示温度；4）可按键设置报警上下限。
设计要求：1）能演示；2）能回答答辩过程中提问的问题；3）完成设计报告。
二、设计原始资料单片机原理及应用教程范立南2006年1月单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分1）方案论证报告打印版或手写版2）程序流程图3）具体程序2.图纸部分：具体电路原理图打印版摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一。
过去温度检测系统设计中，大多采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题；而其中任何一环节处理不当，就会造成整个系统性能的下降。
随着半导体技术的高速发展,特别是大规模集成电路设计技术的发展，数字化、微型化、集成化成为了传感器发展的主要方向。
实验一 AD590数字温度计的设计与定标1
第五章 设计性实验
实验一 AD590数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解常用的集成温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法。
2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。
【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、AD590传感器、AD590数字温度计设计实验模板。
【实验原理】
1．电流型集成温度传感器
AD590是一种电流型集成电路温度传感器。
其输出电流大小与温度成正比。
它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K 。
它具有高准确
图1-1
度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。
AD590是一个二端器件，电路符号如图1-1所示。
AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。
AD590的工作电压为+4～+30V ，测温范围是-55～150℃。
对应于热力学温度T ，每变化1K ，输出电流变化1μA 。
其输出电流I 0(μA)与热力学温度T （K ）严格成正比。
其电流灵敏度表达式为： ln8eR 3k T I （1-1） 式（1-1）中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量，R 是内部集成化电阻。
将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（1）中得到：
I =1.000uA/K T （1-2）。
基于AD590的温度测控系统设计
基于AD590的温度测控系统设计本文介绍了一种适用于实验室条件下实验、研究和二次开发的数字式温度测控装置。
该器件采用新型集成温度传感器AD590作为温度测量元件，并提供两个控制单元进行实验比较。
通过测量和控制恒温器中的温度，获得了令人满意的结果。
1.引言对于导弹武器和设备等大型系统，其性能往往受到外部环境和自身运行条件的影响。
其中，温度的影响往往起着非常重要的作用。
因此，温度检测和控制一直是许多研究者关注的焦点。
然而，一些温度测控装置精度低，温度控制不准确，一些新仪器成本高，难以推广。
特别要指出的是，过去开发的温度测控系统通常是一个独立的系统，一物一用，很难被其他系统采用，存在维护困难、维修不便等问题。
为此，作者根据目前流行的模块化设计原理，开发了一种适用于实验室条件下研发的高精度温度测控装置。
2.工作原理图l为WCZ-98型温度测控装置的电气原理图。
其工作原理为：以AD590为一桥臂的测温电桥采取到的温度信号，经差动放大并进行缓冲隔离后一路送至数显表进行数字化温度显示，另一路与设定值相比较。
比较出来的差值由开关K控制可选择送人两路调节控制器。
其中一路由比较放大器和继电器组成，以此为调节控制器可使该装置形成一个无需与计算机相连的独立的测控温设备;另一路由PID调节器(由A/D、D/A与装有PID调节软件的计算机构成)和可控硅组成。
从调节控制器出来的信号通过控温执行元件实现温度控制。
下面就其中几个部分的原理进行分析。
AD590是美国AD公司生产的专用集成温度传感器，属于电流输出型。
图2所示为AD590在三个不同温度下的电流一电压特性曲线。
在一定温度范围内，它相当于一个高阻电流源，其电流温度灵敏度为lμA/K。
它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。
此外，它还具有体积小、测温精度高、线性好和互换性强等特点，非常适用于远距离测控，同时也适用于本文所要求的模块化、分体式结构的特点。
其主要技术指标为：a.测温范围：一55.150℃;b.电流输出(标定系数)：lμA/K;c.电源电压：直流4—30V;d.线性度：在满量程范围内小于±0.5℃;e.重复性：±0.1℃;f.输出阻抗：约为10MQ;g.长期漂移：±0.1℃/月。
AD590温度传感器(自己论文)
590AD 温度传感器摘要本文介绍了基于430MSP 单片机和590AD 温度传感器的一种温度采集系统，是利用169F 430MSP 单片机编程将传感器产生的模拟信号转变为数字信号，并在液晶显示器上显示出实时温度。
该系统中温度测量范围为C 10 -到C 50 。
测量精度达到小数点后一位。
在软件编程上，采用了C 语言进行编程，使用了显示模块程序、数据存取程序、A/D 转换程序等。
通过实验证明，本系统的测试结果与实际环境温度一致，对检测的温度进行实时显示。
关键词： 590AD 模拟温度传感器 D A 转换一、系统设计与实现1.基础部分1.1．系统硬件设计590AD 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性是流过器件的电流（A μ）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：K /1TI r A =μ 式中：r I —流过器件（AD590）的电流，单位为μA ；因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电位器阻值1R 一定时，电压1V 随温度改变线性变化。
经运算放大器（跟随器）匹配放大，模拟电压进入单片机模拟信号采集端口。
经单片机模数转换模块处理，转换为数字信号。
将实时温度显示在液晶显示器上。
接口连接电路如图一所示，由于AD590的电流与热力学温度数值相等，则电压1V 与实时温度成正比，所以单片机采集的模拟电压与实时温度成正比。
经过单片机程序运算可以得出实时温度。
1.2．软件程序设计系统程序主要实现对采集来的模拟信号进行模数转换，并对数字信号进行液晶显示，所以程序有采集模拟信号、D A 转换和液晶显示三部分，程序设计流程图如下，1.3．数据分析计算590AD 产生的电流与绝对温度成正比，则单片机采集的电压值与温度成正比，169F 430MSP 单片机中的12ADC 模块转换结果的计算公式如下：-+---⨯=R R R IN ADC V V V V N 4095 其中，IN V 等于输入模拟电压，+R V 为参考电压的正电压，-R V 为参考电压的负电压（一般取0 V ）。
基于AD590的温室温度检测系统设计
目录一．AD590的简介 (6)1.1 AD590温度传感器的原理 (6)1.2 AD590主要技术参数 (6)二．系统设计原理与论证 (7)2.1温度控制总体框图 (7)2.2 总体方案设计 (7)2.3 各部分电路设计 (7)2.3.1温度信号调理电路设计 (7)2.3.2温度转换和单片机电路设计 (8)2.3.3单片机和显示电路设计 (9)2.3.4报警电路设计 (10)三．结论与体会 (11)四．参考文献 (12)五．完整电路图 (12)一．AD590简介1.1AD590温度传感器的原理温度传感器的原理如图1-1 所示图中I1是恒流源,TR1、TR2是三极管, 利用晶体三极管的PN结作为感温器件。
根据PN结的温度特性得到：可见，输出电压错误!未找到引用源。
和绝对温度T成正比。
1.2 AD590 主要技术参数：工作电压: 4～30V工作温度: - 55℃～150℃正向电压: + 44V反向电压: ) 20V灵敏度: 1uA/ K输出电阻: 710MΩ二．系统设计原理与论证2.1 温度控制总体框图图2-1 系统硬件结构框图该温度控制系统由温度传感器（AD590）、信号调理电路、温度转换和单片机显示报警部分，具体如图2-1所示。
2.2 总体方案设计采用单片机AT89C51为核心。
采用了温度传感器AD590采集温度变化信号，A/D采样芯片ADC0808将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度，使其达到稳定。
使用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。
总体设计流程图：2.3 各部分电路的设计2.3.1 温度信号调理电路设计采用温度传感器AD590。
：AD590具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。
其测量范围在-50℃-- +150℃，满刻度范围误差为±0.3℃，当电源电压在5—10V之间，稳定度为1﹪时，误差只有±0.01℃，其各方面特性都满足此系统的设计要求。
基于单片机的AD590的温测控系统设计_毕业设计
基于单片机的AD590的温测控系统设计引言我们的地球被一层大气包围着，其中氧气占21％，78％是氮气，1％是其它气体。
这1％气体当中，就有只有一小部分为二氧化碳气体，约为300ppm （百万分之一，即0.03％）。
虽然含量较少，但是二氧化碳的作用缺越来越受到高度的重视。
大气二氧化碳持续增加，从而对整个地球的气候产生重大影响，让人们对二氧化碳这一微量气体有了新的认识。
另一方面，做为植物光和作用的原料气体，二氧化碳的应用技术水平对农业大国来说也是至关重要。
在办公室的公共场合，二氧化碳测量也十分必须。
二氧化碳在空气中的含量越高，对人体的影响就越大，当二氧化碳含量高出0.7％时，人体就会感到不舒服，当二氧化碳含量超过10％时，人体就会出现昏迷和死亡。
达到20％，人就会在几秒内死亡。
因此在人群比较密集的地方，二氧化碳含量是一个非常重要的参数，直接关系到人体舒适度和安全。
当代电子技术飞速发展，大规模集成电路不断普及应用，给人们的生活带来巨大的变化。
同时人们对于自己的生活质量要求也不断提高。
如何根据实际需求设计二氧化碳浓度测量系统就成为一个具有现实意义的课题。
传感技术应用的领域越来越广泛，同时对其的要求也越来越高，需求越来越迫切。
二氧化碳传感器的技术研究也越来越成熟，产品的性能也越来越高。
同时，语音芯片应用不断普及，语音芯片产品的发展也十分迅速，新型号的语音芯片的功能更加强大。
这使得设计一个二氧化碳浓度测量系统在技术层面上的难度逐渐降低。
本文中设计的系统，正是针对人群密集公共场所对二氧化碳浓度测量需求而设计。
该系统能够对公共场合的二氧化碳浓度进行测量，并且能将测得浓度显示和语音播报，当浓度过高时还可以向办公室等公共场所的人员进行报警提示，使得能及时提醒人员通风以降低二氧化碳浓度。
公共场所二氧化碳浓度播报器围绕AT89S52来作为核心控制元件设计整个系统，通过外围电路的设计，利用液晶和语音芯片实现对二氧化碳浓度的现实以及播报。
基于AD590的温度计的设计
题目基于AD590的温度计的设计院系专业学生姓名学号指导教师职称二Ｏ年月日目录0 引言 (1)1 系统设计方案选择 (1)1.1 系统总体方案设计 (1)1.2 温度计的基本组成 (2)2 信号采集部分设计 (2)2.1 AD590简介 (2)2.1.1 晶体管PN结的温度特性 (3)2.1.2 温度传感器的原理 (3)2.1.3 AD590集成温度传感器 (4)2.1.4 主要参数与特点 (5)2.2 集成运放器 (5)2.2.1 芯片OPA37简介 (5)2.2.2 芯片OPA37的应用 (5)2.3信号采集电路的设计 (7)3 数字显示部分 (9)3.1 A/D转换器 (9)3.1.1 A/D转换器的概述 (9)3.1.2 芯片MC14433简介 (9)3.1.3 MC14433的原理 (9)3.1.4 MC14433的引脚功能 (10)3.1.5 芯片MC14433应用 (11)3.2 低压基准芯片MC1403 (11)3.3 集成稳压器 (12)3.4 显示译码器CD4511 (12)3.4.1 CD4511的逻辑图 (13)3.5 七路达林顿晶体管反向驱动MC1413(ULN2003) (14)3.6 LED显示 (15)3.6.1 LED数码显示器简介 (15)3.6.2 LED数码显示器的结构 (15)3.6.3 LED数码显示器的两种连接方法 (15)3.6.4 数码管SM420564 (15)3．7 数字显示部分的设计 (15)4 系统硬件的设计与仿真 (17)4.1 整体电路的设计 (17)4.2 温度计的电源设计 (18)4.3 温度计仿真 (18)4.3.1 仿真软件Proteus的简介 (18)4.3.2 测量模块的仿真 (18)4.3.3 显示模块的仿真 (20)5 系统标定与调试 (25)5.1图系统标定与校正 (25)5.2电路的实物 (27)5.3电源的实物图 (25)5.4 调试与结果分析 (27)6 总结 (28)基于AD590的温度计的设计摘要：设计了一种基于温度传感器AD590的温度计。
基于AD590的数显温度计设计
本 科 毕 业 设 计 论 文
题 目 基于 AD590 的数显温度计设计 系 别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 电气与信息工程系 电气工程及其自动化
1.2 论文的主要工作和难点
本论文设计了一套基于AD590的A\D转换电子电路，并测量温度，显示读数。 主要工作如下： （1） 学习理解A\D转换器的原理及应用； （2） 查阅AD590的相关资料，了解工作原理； （3） 理解信号调理电路，分析每部分工作原理及调试； （4） 设计系统硬件电路； （5） 系统调试。 工作难点： 对于信号调理电路每部分的调试，误差的计算，由于本人能力有限，不能完 全避免。由于时间紧迫，温度线性部分很难做到尽善尽美，测温精度一时很 难得到很大的提高。例如温度线性，和温度变化的测量都不院本科生毕业设计（论文）
IV
目 录
目 录
1 绪 论............................................................ 1 1.1 数显温度计的研究现状 .................................... 1 1.1.1 国外研究现况.......................................... 1 1.1.2 国内研究状况.......................................... 1 1.2 论文的主要工作和难点 .................................... 2 2 温度传感器及运算放大器........................................... 3 2.1 AD590 简介.................................................. 3 2.1.1 AD590 主要特性 ........................................ 4 2.1.2 温度传感器的原理...................................... 4 2.1.3 AD590 集成温度传感器 .................................. 5 2.1.4 主要参数与特点........................................ 6 2.1.5 晶体管 PN 结的温度特性 ................................. 6 2.2 运算放大器 ................................................. 6 2.2.1 运算放大器简介........................................ 7 2.2.2 运算放大器使用说明.................................... 8 2.3 本章小结 .................................................. 11 3 温度控制系统设计................................................ 13 3.1 信号调理电路 .............................................. 13 3.2 双积分型 A/D 转换电路 ...................................... 14 3.3 数字电压表及显示电路 ...................................... 16 3.4 本章小结 .................................................. 18 4 系统的测试与分析................................................ 19 4.1 数字温度计的调试方法 ...................................... 19 4.2 数据与结果分析 ............................................ 19 4.3 本章小结 .................................................. 21 结论与展望........................................................ 23 致 谢............................................................. 25 参考文献.......................................................... 27 附 录 1........................................................... 29 外文翻译.......................................................... 31
基于AD590的温度计设计说明
东 北 石 油 大 学课 程 设 计2014年 7 月 8日课 程 单片机课程设计题 目 基于AD590的温度及设计 院 系 电气信息工程学院测控系专业班级 测控11-1 学生姓名 申哲宁 学生学号 110601240118 指导教师 陆敬祎 张岩东北石油大学课程设计任务书课程单片机课程设计题目基于AD590的温度及设计专业测控技术与仪器姓名申哲宁学号110601240118 一、任务设计一款基于AD590温度传感器，采用A/D转换器设计的温度监测系统。
二、设计要求[1] 使用AD590将温度信号转换成模拟信号，再由0809转换成数字信号显示；[2] 在Proteus环境下仿真课程设计内容，实现对温度计模拟现实温度；[3] 提交规范的课程设计报告；[4] 提交该课程设计的电路图和源程序；三、参考资料[1］范立南.单片机原理及应用教程[M].2006.1.[2] 刘瑞新.单片机原理及应用教程[M].2003.7.[3] 马建国、孟宪元.电子设计自动化技术基础[M].清华大学出版.2006.1.[4] 姜威.实用电子系统设计基础[M].2008.1.[5] 张靖武.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].2007.4.[6] 赵海雁.《AD590温度传感器》.测试技术学报.1997.11.[7] 刘燕,兰志强. 《AD590集成电路温度传感器的特性测量与应用》.中国仪器仪表,2005.6.[8] 张新安.《用AD590制作高精度数字温度计》.实用电子制作，2007.8.完成期限2014.6.30 至2014.7.9指导教师陆敬祎张岩专业负责人曹广华2014年6月30 日目录第1章绪论 (5)1.1 温度传感器AD590概述 (5)1.2 温度计技术状况 (5)1.3 本设计任务 (6)第2 章总体方案论证 (7)2.1 温度采集模块 (7)2.2 A/D转换模块 (9)2.3 温度值显示模块 (12)第3章系统硬件设计 (13)3.1 温度测量采集及加热电路模块 (13)3.2并行A/D(模数)转换模块 (15)3.3 标度转换的算法 (15)3.4 数码管动态显示模块 (16)第4章系统软件设计 (17)4.1 驱动程序流程图 (17)第5章系统调试与仿真结果 (19)5.1 系统调试 (19)结论 (21)参考文献 (23)附录1 程序 (24)第1章绪论温度测量领域的新技术不断涌现，主要表现在以下两方面：(1)温度传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向发展；(2)在温度测量系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿等项新技术。
ad590数字温度计的设计制作实验报告
ad590数字温度计的设计制作实验报告数字温度计的设计实验Sunny出品，必属精品。
大学物理实验报告系列1数字温度计的设计实验【摘要】AD590是一种被广泛应用于温度测量和温度监控的集成温度传感器。
本实验要求利用AD590设计制作数字温度计。
【关键词】AD590；数字温度计；传感器一引言随着传感器技术的飞速发展,各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。
其中集成温度传感器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。
它可直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。
除此之外,AD590还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点【１】。
作者测量了AD590输出电流与温度的关系，同时研究了不同工作电压对输出电流的影响，并用AD590制作了温度范围从室温到70℃的温度计。
二实验原理1、AD590传感器的工作原理及特性测量。
AD590集成温度传感器由多个参数相同的三极管和电阻组成。
当它两端加上一定工作电压时，输出电流与温度满足如下关系：I=Bθ+A 【2】(1) 但是若AD590传感器处于非工作电压状态下时，输出电流与温度呈现非线性的关系。
因此，在测量过程中应保证AD590处于工作电压的范围下。
本实验中，用如图1所示的电路测量AD590传感器温度与输出电流的关系以及不同电压对输出电流的影响Sunny出品，必属精品。
大学物理实验报告系列 232、用AD590制作室温计。
本实验用非平衡电桥法制作数字温度计，电路图如图2。
假定电压表为理想电压表，则图中的电路满足如下的关系：U?IRU03?RRR2,1?2式中U为电压表示数，I为经过AD590传感器的电流。
2）（把（1）式代入（2）式可得：U?BR3??AR3?U0（3）R2,R1?R2为使电压表上读得的mV数即代表AD590 检测到的摄氏温度，整个电路的转换系数应为1mV/℃。
AD590温度采集
使用注意事项：
1.θJA测量元件装在自由空气环境下
2.不包括自热效应。
3.最大偏差25℃温度55℃和150℃之间循环。
4.条件+5伏，常数125℃。
5.泄漏电流每10℃。
6.机械应变对封装可能扰乱校准设备。
7.但不能保证测试。
8.-55℃保证测试在25℃和150℃。
AD590的输出电流值说明如下：
其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Io=(273+25)=298μA。
基本应用电路：
图2
注意事项：
Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为2.98V(10K×298μA)。
量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。
应用电路：(温度计)
图3 AD590温度传感器使用原理
电路分析
AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此量测的电压V为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V。
为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压V2等于输入电压V。
由于一般电源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。
接下来我们使用差动放大器其输出Vo为(100K/10K)×(V2-V1)=T/10V。
如果现在为摄氏28度,输出电压为2.8V。
AD590温度传感器使用原理图
图4。
51单片机AD590温控系统设计
单片机温控系统设计单片机温控系统设计摘要本设计是以一个保温箱为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保温箱温度的显示和控制功能。
本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器AD590对保温箱温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。
经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。
通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。
本文主要介绍了保温箱温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。
①系统整体方案设计。
② 硬件设计，主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。
③系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块、键盘模块和控制模块等。
目录1绪论11.1课题设计背景和目的11.2国内外研究状况和发展趋势11.3温度检测的主要方法21.4课题设计的主要内容32系统总体方案设计42.1系统硬件设计方案42.1.1芯片选择52.1.2 温度检测52.1.3 A/D 转换电路52.1.4键盘输入62.1.5 LED 显示62.1.6控制电路62.2系统软件设计方案6 3系统硬件设计73.1中央处理器73.1.1 AT89C51简介73.1.2管脚说明83.1.3特殊功能存储器10 3.1.4芯片擦除103.1.5复位电路的设计11 3.1.6时钟电路设计113.2温度传感器AD590 11 3.3信号调理电路13 3.4温度标定143.5 A/D转换163.6 LED显示193.7键盘接口223.8控制电路234系统软件设计254.1程序初始化264.2主程序274.3 A/D转换子程序274.4标度转换子程序284.5显示子程序294.6控制子程序304.7键盘子程序325结论35参考文献36致谢37附录38附录A系统硬件原理图38附录B PCB板图391单片机最小系统PCB板图392调理电路、控制电路PCB板图39附件附件1、开题报告附件2、原文：TEMPERATURE CONTROL 附件3、译文：温度控制1绪论1.1课题设计背景和目的在现代化的工业生产中电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
毕业设计(温度采集器ad590温度控制电路设计)[管理资料]
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1 引言课题研究的目的和意义当今社会，温度测量系统被广泛的应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭等多方面均有应用。
同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。
在很多电子产品中也不免将会用到温度监测和温度控制。
目前温度测量系统种类繁多功能参差不齐，有简单的应用于家庭的如空调、电饭煲、太阳能热水器，电冰箱等家用电器的温度惊醒检测和控制，采用AT89C51单片机对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性高等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期断等优点，成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件在日常生活中成为必不可少的器件，尤其在日常生活中发挥的作用也越来越大。
因此，单片机对温度的控制问题是一个日常生活中经常会遇到的问题。
本论文一上述问题为出发点，设计实现了温度实时测量、显示、控制系统。
以AD590为采集器，89C51为处理器，空调相应电路为执行器来完成设计任务提出的温度控制要求，设计过程流畅，所设计的电路单元较为合理。
该设计在硬件方案设计，单元电路设计，元器件选择等方面较有特色。
1 .2 温度控制系统的现状通过网上查询、翻阅图书了解到目前国内外市场以单片机为核心的温度控制系统很多，而且方案灵活，应用面比较广，可用于工业上的加热炉、热处理炉、反应炉，在日常生活中的应用也比较广泛，如热水器、室温控制，在农业中的大棚温度控制。
以上出现的温度控制系统产品，根据其系统组成、使用技术、功能特点、技术指标，选出其中具有代表性的几种如下：1>大棚温度控制系统该设计使大棚内的温度保持在一定的水平，从而有利于农作物的生长，提高产量。
本系统最大的优点是在一台电脑上可以监测到多个大棚内的温度情况，从而进行温度控制。
该系统有单片机、温度传感器、串口通信和计算机组成。
计算机主要用于编程，对温度进行显示、报警和控制等；温度传感器对大棚内温度进行测量、显示；单片机是对温度传感器进行编程，去读温度传感器的温度值，并把所得温度值通过串口通信送入计算机；串口通信作用是把单片机送来的数据送到计算机里，起到传输作用。
AD590设计数字温度计的原理分析与改进
第23卷第2期大学物理实验Vol.23No.22010年4月P H YSICAL EXPERIM EN T OF COLL EGEApr.2010收稿日期:2009211223文章编号:100722934(2010)022*******AD590设计数字温度计的原理分析与改进谌正艮,赵青生,廖艳林(安徽大学,安徽合肥230039)摘要:利用AD590特性设计数字温度计,分析实验的原理,并提出改进的措施,以达到更高的实验精度,而且不需要添加任何仪器。
关键词:AD590;原理分析;改进中图分类号:T H 73文献标识码:A1实验方法与原理数字温度计的设计方法有多种,它们都是利用某种材料的一种特性随温度变化关系来设计数字温度计,像利用热敏电阻的电阻随温度变化,通过非平衡电桥来设计数字温度计;利用半导体的PN 结正向压降随温度变化来设计数字温度计等。
现在多数采用AD590的输出电流与温度之间的线性关系来设计数字温度计,它不仅设计简单,而且精度高,是现在大学物理实验中设计数字温度计的常用方法。
图1AD590输出电流与温度之间关系图图2利用AD590特性设计数字温度计AD590设计数字温度计的实验电路图如图1、图2,图1主要是研究AD590的输出电流与温度之间关系,通过图1电路测量不同温度下AD590输出电流,发现AD590的输出电流不仅与温度呈线性关系,而且斜率正好是1.0μA/℃。
图2是利用AD590这种特性设计的数字温度计,电路其实就是一个惠斯通电桥电路,电阻R 1=R 2=1000.0Ω。
实验中AD590是插在一个小试管中,试管里盛有甲基硅油,这个小试管放在一个能加热的水槽中(因为AD590不能直接放进水中,甲基硅油也是热的良导体且不易挥发)。
首先把插有AD590的小试管放进冰水混合物里,等到AD590降到零度,调节图2的电阻R 3使数字毫伏表上示数为零(定标过程)。
现在你把AD590放在任何环境下,环境的温度是多少,数字毫伏表的读数就是多少,这样数字毫伏表就被改装成数字温度计了。
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（基于A D590温度采集系统设计）课程设计说明书一、设计内容及要求利用温度传感器AD590采集温度信号，并调理放大采集到的电压信号，用ADC0809进行电压转换，实现温度采集，并将采集温度显示出来。
二、设计原始资料单片机原理及应用教程范立南2006年1月单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分1）方案论证报告打印版或手写版2）程序流程图3）具体程序2．图纸部分：具体电路原理图打印版四、进程安排教学内容学时地点资料查阅与学习讨论1天单片机实验室分散设计5天单片机实验室编写报告3天单片机实验室成果验收1天单片机实验室五、主要参考资料《电子设计自动化技术基础》马建国、孟宪元编清华大学出版2004年4月《实用电子系统设计基础》姜威 2008年1月《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》张靖武 2007年4月指导老师成绩答辩小组成绩总成绩摘要本文介绍了基于AD590与89c51单片机的一种温度采集系统,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件，将AD590采集的模拟温度信号转化为数字信号，传输到单片机内部，最后总是用共阴极LED显示出来，温度测量范围0℃~85℃，小数点后显示一位。
要求能够正确的显示温度传感器的温度。
使用3位LED模块显示，显示测量温度数值。
本系统主要包括大模块：数据采集模块、控制模块、A/D转换模块、显示模块。
首先绘制出工作流程图，然后连接好硬件电路，写入汇编程序，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路。
在软件编程上，采用了汇编语言进行编程，使用了显示模块程序、转换数据存取程序、A/D转换程序。
关键字：AT89C51、DS1302、LCD12864、PROTEUS目录第一章系统方案 (6)1 系统的设计任务 (6)2 设计方案 (6)3 软硬件开发环境 (6)第二章理论分析与计算 (7)第三章电路与程序设计 (8)2.硬件设计 (9)2.1 单片机主电路设计 (9)2.2 测量、转换电路设计 (9)2.3 显示电路设计 (11)3.软件设计 (13)3.1 主程序设计 (13)3.2 模块程序设计 (15)4.系统程序 (16)第四章结果分析 (21)1.调试内容及问题解决 (21)2.整体调试 (21)第五章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第一章 系统方案1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED 显示电路、时钟信号控制电路，能够实现对1路电压值进行测量，能够显示当前实际的温度值，温度值精度小数点后1位，可以通过ADC0809模数转换芯片将采集的模拟信号转换为数字信号并在LED 显示屏显示出来。
2 设计方案将数据采集接口T-DETECT 端口电压传入ADC0809数模转换元件中的IN-0通道，经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接，把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机，信号经过单片机处理从LED 数码显示管显示。
本设计使用的数据流输出为串入并出形式，这样的好处是使用借口较少，方便使用。
图1.1系统总体方案结构图3 软硬件开发环境AT89C51P0 P11F3P12F3ALEP3P1F3P0F3出 ADC0809D0~D7 IN0 : IN7CLOCK VREF+ VREF-数据输出显示硬件选择：选择AT89C51作为单片机芯片，选用8段共阴极LED数码管实现温度显示，要求，利用ADC0809作为数模转换芯片，利用P0至P4的各个串口来进行不同设备间的连接，计算机进行汇编，WAVE仿真器，单片机多功能实验台。
软件开发环境： keil软件进行程序编写。
第二章理论分析与计算系统使用集成电路温度传感器AD590作为测温器，AD590是一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1A 最大电流的变化或1摄氏度等效误差。
图33-1 温度传感部分图33-1给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路，当温度有了10℃的变化时输出电压变化为20mV，即该电路运放6脚电压随温度变化为2Mv/℃。
AD590将温度变化量转换成电压值变化量，经过OP07一级跟随后输入到电压放大电路，放大后的信号输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，利用CPU采集并存储采集到的数据。
将温度传感器输出的小信号跟随放大45倍左右后，送至8位A/D转换器换成数字量。
设定温度为0摄氏度时变换放大电路送出的模拟量为0V，此时A/D输出的数字量为00H；温度为85.3摄氏度时变换放大电路送出5V电压，此时A/D输出的数字量为FFH，即每0.3摄氏度对应1LSB变化量。
当温度超过报警温度报警85.3摄氏度，此时，输出电压约为5.0V左右。
通过电压比较器接通硬件报警电路报警。
输入A/D的模拟信号有过压保护，不会损坏A/D转换器。
在实验平台硬件中，已有安全设计，即加热温度不会超过80℃。
系统出厂时已依据标准调整好了放大器的增益和零位。
应注意：由于热惯性的影响及温度计显示的滞后因素，若要精确观察某温度点的测量值，在加热到观察温度点后，应停止加热，等待温度计示值稳定后，再观察记录结果。
若选区观察点温度较高，还应相应延长等待时间。
需要说明的是，由于温度计和温度采样芯片AD590的采样点不同，理论计算值同显示略有偏差。
第三章电路与程序设计1主要电路1.1温度测量与控制电路本实验需要用到CPU模块（F3区）和温度测量与控制模块（A5区）、并行模数转换模块（D7区）、8279显示模块（F4区）。
温度测量与控制电路原理参见图33-2。
图33-2 温度测量与控制电路1.2静态数码管显示电路本实验需要用到CPU模块（F3区）和静态数码管显示模块（B4区）。
静态数码管显示电路原理图参见图9-1。
图9-1 静态数码管显示电路1）系统各跳线器处在初始设置状态。
用导线对应连接静态数码管显示模块的DIN、CLK到CPU模块的P30、P31。
2）启动PC机，打开Keil uVision2软件，加载程序，编译，下载，运行。
3）观察数码显示结果。
2.硬件设计2.1 单片机主电路设计在本次课题设计中我们选择了8951芯片，其具有功能强、体积小、成本低、功耗小等特点，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
2.2 测量、转换电路设计使用ADC0809作为数模转换元件，其引脚图如2.1所示图2.1 ADC0809引脚图ADC0809是带有8路模拟开关的8位A/D转换芯片，所以它可有8个模拟量的输入端，由芯片的A，B，C三个引脚来选择模拟通道中的一个。
A，B，C三端分别与AT89C51的P0.0~P0.2相接。
地址锁存信号(ALE)和启动转换信号（START），由P2.6和/WR或非得到。
输出允许，由P2.6和/RD或非得到。
时钟信号，可有89C51的ALE输出得到，不过当采用12M晶振时，应该先进行二分频，以满足ADC0809的时钟信号必须小于640K的要求。
与单片机的连接如图2.2所示图2.2数据转换系统电路图2.3 显示电路设计一、 LED数码管构成LED数码管显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，也称为数码管。
其外形结构如图所示。
它由8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示0-9、A-F及小数点“.”等字符。
数码管有共阴极和共阳极两种结构规格，电阻为外接。
共阴极数码管的发光二极管阴极共地，当某发光二极管的阳极为高电平时，二极管点亮；共阳极数码管的发光二极管是阳极，并接高电平，对于需点亮的发光二极管将其阴极接低电平即可。
图2．3(a) 共阴极图2.3(b) 共阳极图2.3（C）字段显示二、显示方式（1）静态显示方式直接利用并行口输出。
LED显示工作于静态显示方式时,各位的共阴极连接在一起接地;每位的段选线分别于一个8位的锁存输出相连。
一般称之为静态显示,是由于显示器中的各位相互独立。
而且各位的显示字符一经确定,相应锁存器的输出将维持不变,直到显示另一个字符为止。
本实验采用串入并出的静态显示方式。
利用通信号串行输出。
在实际应用中,多位LED显示时，为了简化电路，在系统不需要通信功能时，经常采用串行通信口工作方式0，外接移位寄存器74LS164来实现静态显示。
（2）动态显示方式对多位LED显示器的动态显示，通常都时采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器。
这样虽然在任一时刻只有一位显示器被点亮，但是由于间隔时间较短，且人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮一样。
为了实现LED显示器的动态扫描，除了要给显示器提供的输入之外，还要对显示器加位选择控制，这就是通常所说的段控和位控。
因此多位LED显示器接口电路需要有两个输出口，其中一个用于输出8位控信号；另一个用于输出段控信号，其连接图如下。
2.4 LED显示电路表2.1七段LED段选码表显示字符共阴极段显示字符共阴极段0 3FH C 39H1 06H D 5EH2 5BH E 79H3 4FH F 71H4 66H P 73H5 6DH U 3EH6 7DH Γ31H7 07H y 6EH8 7FH 8. FFH9 6FH “灭”00HA 77H / /B 7CH / /3.软件设计3.1 主程序设计(一) 工作流程首先在模拟信号转换开始初期延时一段时间(150微秒)，延时完成后数据肯定已经转换完毕。
转向数据存储程序，最后再到显示程序，本设计使用的是串入并出形式的显示方法。
要求正确的显示温度值。
完成一次温度采集显示程序后，要延时1秒，使的数据显示稳定，如果延时时间过短，温度值会在跳跃的临界点闪烁。
然后转向温度采集并循环显示程序。
工作流程图如下：N Y图3.1主程序流程（二） 存储空间定义安排40H 用于存放A/D 转换结果，40H 、41H 、42H 分别存储显示用的三位数据如下表：表3.1存储空间定义表40H 用于存放A/D 转换结果 40H 温度值十位数部分41H 温度值个位数部分（小数点的处理）42H温度值小数位部分继续等待转换结果的延时转换时间数据显示延时 开始转换完成选择第0通道转换数据的处理3.2 模块程序设计（一）A/D转换测量程序A/D转换的常用方法有：①计数式A/D转换，②逐次逼近型A/D转换，③双积分式A/D转换，④ V/F变换型A/D转换。
在这些转换方式中，记数式A/D转换线路比较简单，但转换速度较慢，所以现在很少应用。
双积分式A/D转换精度高，多用于数据采集及精度要求比较高的场合，如5G14433（31/2位），AD7555（41/2位或51/2位）等，但速度更慢。
逐次逼近型A/D转换既照顾了转换速度，有具有一定的精度，这里选用的是逐次逼近型的A/D转换芯片ADC0809。