基于热敏电阻的数字温度计课程设计
用NTC热敏电阻设计制作体温计
西北工业大学设计性基础物理实验报告班级：11051401 姓名：日期： 2016.05.13用NTC热敏电阻设计制作体温计一、实验目的1、测定NTC热敏电阻与温度的关系；2、设计制作一个数字体温计（温度范围35-42℃）二、实验仪器（名称、型号及参数）NTC热敏电阻可调直流稳压电源（0-5V）数字万用表单刀双掷开关导线FD-WTC-D型恒温控制装置 2X-21型电阻箱2个三、实验原理NTC负温度系数是一种利用半导体材料制成的体积小巧的电阻，为避免热敏电阻自身发热所带来的影响，流过热敏电阻的电流不能超过300微安。
由于热敏电阻随温度变化比金属电阻要灵敏得多，因此被广泛用于温度测量，温度控制以及电路中温度补偿、时间延迟等。
为了研究热敏电阻的电阻温度特性，常用电路如图1所示：R t=（R1/U1）*U t四、实验内容与方法1.测量不同温度t下NTC热敏电阻的阻值R（1）设计实验方案，画出实验电路图如图1，不断改变环境温度t，利用公式R t=（R1/U1）*U t计算出不同温度t下NTC的阻值。
（2）列表记录数据，用最小二乘法求出R与1/t之间的关系2.设计数字体温计如图2电路图所示，根据第一问中得到的R与1/t之间的关系，取35℃与42℃为边界，联立解出R1和R2。
计算各元件的数值，使数字电压表的mV示数即为温度示数。
根据设计的电路图搭建数字温度计，进行调试：（1）测量不同温度时，数字体温计的电压示数，并绘制校准曲线；（2）根据校准曲线，对设计的电路进行改进，使误差不超过1℃。
五、实验数据记录与处理（列表记录数据并写出主要处理过程）不同温度下的NTC阻值数据记录表格（R1=10000Ω U=4.77V）经过线性拟合b=451269.94 a=-7586.20 r=0.9487所以回归方程为：R=451269.94*1/t-7586.20当T=35和42时，解方程组4770R2/(R1+R2+R t)=35 解R1=8126.7.2Ω4770R2/(R1+R2+R t)=42 得R2=99.21Ω调整R2，获得较为准确的体温计（此时R1=8126.7Ω R2=117.2Ω）校准后误差在0.1摄氏度以内。
热敏电阻温度计的设计方案
热敏电阻温度计的设计方案一、整体思路。
咱要做个热敏电阻温度计呢，就像给温度这个调皮的小怪兽做个探测器。
这个温度计的核心就是热敏电阻啦，它可神奇了，温度一变，它的电阻值就跟着变，就像个超级敏感的小卫士。
我们就利用这个特性，把温度这个看不见摸不着的东西转化成能看明白的数值，显示在屏幕上或者其他啥地方。
二、所需材料和工具。
1. 热敏电阻：这是咱的主角，就像电影里的超级英雄一样重要。
要选那种对温度变化反应灵敏的，不然这个温度计就成了个小迷糊，测不准温度啦。
2. 电源：得给这个小系统供电呀，就像给超级英雄补充能量一样。
可以是电池，方便携带，要是做个固定在某个地方的温度计，接个电源适配器也不错。
3. 微控制器（比如单片机）：这就像是温度计的大脑，负责处理热敏电阻传过来的信号，把电阻值的变化换算成温度值。
它可聪明啦，能按照我们设定好的程序进行复杂的计算。
4. 显示屏：这是温度计的脸蛋，把温度值显示出来给我们看。
可以是液晶显示屏（LCD），清楚又节能；要是想酷一点，用个OLED显示屏，显示效果那叫一个酷炫。
5. 其他小零件：像电阻、电容这些小零件也不能少，它们就像是超级英雄身边的小助手，帮助电路稳定运行，保证各个部分能和谐共处。
6. 工具方面：电烙铁是必须的，用来焊接那些小零件，就像厨师用锅铲做菜一样熟练地把各个零件连接起来。
还有万用表，用来检测电路是否正常，就像医生给病人做检查一样，找出电路中的毛病。
三、设计步骤。
1. 电路设计。
把热敏电阻接入电路。
可以设计一个简单的分压电路，让热敏电阻和一个普通电阻串联，然后接到电源两端。
这样，随着温度变化，热敏电阻的电阻值改变，它两端的电压也会跟着变，就像跳舞的小伙伴，随着音乐（温度）改变步伐（电压）。
接着，把这个电压信号接到微控制器的模拟输入引脚。
微控制器就像一个好奇的小侦探，时刻准备着接收这个信号并进行分析。
2. 微控制器编程。
在微控制器里，我们要写程序啦。
这个程序就像给小侦探（微控制器）一本秘籍，让它知道怎么根据接收到的电压值算出温度。
(完整版)基于热敏电阻的数字温度计
基于热敏电阻的数字温度计专业班级：机械1108组内成员：罗良李登宇李海先指导老师：**日期： 2014年6月12日1概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2)利用热电效应技术制成的温度检测元件3)利用热阻效应技术制成的温度计4)利用热辐射原理制成的高温计5)利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。
将输出的微弱电压信号放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
2设计方案2.1设计目的利用51单片机及热敏电阻设计一个温度采集系统，通过学过的单片机和数字电路及面向对象编程等课程的知识设计。
要求的功能是能通过串口将采集的数据在显示窗口显示，采集的温度达一定的精度2.2设计要求使用热敏电阻类的温度传感器件利用其温感效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。
3系统的设计及实现3.1系统模块3.1.1 AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
基于热敏电阻的数字体温计
了一种高 精度低 功耗便携 式数字体 温计 。 详细介绍 了该系 统原理框架 ，Ｎ Ｔ Ｃ热敏 电阻特性 ，Ａ Ｄ 温 度采样 原理，ｌ ６位 ∑一△ 模 数转换器和软件的实现 。 在 实际应 用中 以高精度 、 低功耗 、 测量时间短、 方便携带等优点替代传统的水银体温计 。
关键 词 ： 高精度 ； 低功耗 ； 便携式 ； 热敏 电阻 ； 数字体温计 中图分类号 ：Ｔ Ｈ ８ １ １ ． １ 文献标识码 ：Ｂ
ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｂｌ ｅ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａｌ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ｏ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ． Ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ １ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ， ｔ ｈ ｅ Ｎ Ｔ Ｃ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｓ
ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ， ｌ ｏ ｗ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｉ ｍ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ
０ 引言
目前 ， 测体温 广泛采用 的是水银 体温计 。 水银体温 计具有测 量精度高 ， 测量温度保持 的优点。 然而 ， 水银体温计有携 带不方便 、 容易损坏 、 水银漏 出处理不当造成环境污染 ， 在使用时需要预设温 度、 测量时间长 、 冬天使用冰冷 、 读数 困难等缺点 。 为 了克服水银体 温计 的缺 点， 本文介绍 了一种基 于 Ｎ Ｔ Ｃ热敏 电阻的数字体温计 。 该 数字 体温计充分利用 了 Ｎ Ｔ Ｃ热敏 电阻的高温度 系数和 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０系 列单 片机 片上资源丰富及低功耗 的特 点， 使得数字体温计具有和 水银 体温计 同样 的测量精度 、 温度保持 的优 点， 同时测量时 间短 、 成本低 、 使用和携带方便并且具有测环境温度 的特点。
热敏电阻数字温度计及设计与制作
热敏电阻数字温度计及设计与制作一、热敏电阻介绍热敏电阻（Thermistor）是一种特殊类型的电阻元件，也被称为温度传感器或温度电阻。
它由原材料包括硅、聚苯乙烯等制成，一般构成为由特殊陶瓷物质制成的金属杆支撑的微型电阻片，它的电阻值会随温度的变化而发生量级的变化，应用范围广泛，同时也具有非线性特性。
二、原理介绍热敏电阻可以因温度的变化而改变其电阻值，电路中施加的电压，将发生变化的电阻作用的电流，其特性一般是冷端温度为25°C时，电阻值最小，随着温度的增加，电阻值也增加。
热敏电阻具有很强的非线性特性，温度噪声小，因而对温度测量后级电路要求较低，这种特性使热敏电阻更加容易把输入的温度信号转变为数字信号。
三、数字温度计的介绍数字温度计（Digital Thermometer）是一种使用热敏电阻来测量温度的设备，可以检测温度并以数字方式显示温度变化，常用于家用、工业和其它科学测量等领域。
数字温度计利用热敏电阻这种特性，可以把温度信号变换为数字信号，然后再在显示分辨率与可调量程内显示出来。
要设计并制作一台数字温度计，需要用到热敏电阻、运算放大器、A/D转换器、晶体管、多路复用器和显示器等元件。
（1）热敏电阻。
用来检测温度变化，通过将温度变化映射成电阻变化。
（2）运算放大器。
它将检测到的电阻变化信号发送至A/D转换器，用以进一步进行信号转换处理，从而获取准确的温度数值。
（5）多路复用器。
它用来将晶体管处理出的信号发送至显示器，并选择正确的显示模式，以便正确显示温度数值。
五、结论热敏电阻及其特性使其能够非常精确地测量、检测温度变化。
数字温度计设计与制作主要使用热敏电阻以及相关电路元件，它可以把温度信号变换为数字信号，从而在对精度进行严格控制的情况下，准确地显示出温度信息。
利用型热敏电阻设计温度计
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三、实验原理
热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质
我们可以将热敏电阻作为一个感温原件以阻值的变化来体现环境温度的变化。但是阻值的 变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差，因此要将其转化为一个对外部条件变 化更加敏感的物理量；本实验中选择的是电流，通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电 流（电压）的变化
为了减小温度测量误差，需要对NTC热敏电阻进行温度补偿。一种常见的温度补偿方法是使用一个电阻网 络和一个稳定的电源电压，通过改变电阻网络中的电阻值来补偿NTC热敏电阻的电阻-温度特性
具体原理为：在NTC热敏电阻电路中，将NTC热敏电阻与一个固定的电阻串联，并以稳定的电源电压为电 路供电。当电路中有电流通过时，根据欧姆定律，电阻越大，电流越小。通过改变串联电阻的取值，可 以调整整个电路的总电阻值，从而得到所需要的电流值
PART 4
四、实验步骤
4
四、实验步骤
测出所选择的热敏电阻Rt-t曲线（或由实验室给出） 将NTC热敏电阻和一个固定电阻串联进电路中，在基准温度下， 使用DHT-2型热学实验仪测量NTC热敏电阻的电阻值，并记录下 来 在其他温度下，同样使用DHT-2型热学实验仪测量NTC热敏电阻 的电阻值，然后使用串联电阻网络调整整个电路的总电阻值 使电流值保持在基准温度时的电流值，这样就实现了温度补偿， 使得NTC热敏电阻在不同温度下表现出稳定的电阻值 总之，NTC热敏电阻温度补偿原理是通过改变串联电阻的取值， 调整整个电路的总电阻值，使得NT样可以减小温度测量误差，提高测量精度
2.了解电阻的温度特性和伏安 特性
4.提高设计、创新能力
PART 2
二、实验仪器
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二、实验仪器
实验所需仪器
DHT-2型热学实验仪、NTC热敏电阻、直流稳压电源（电压调节范围0-30V两路输出） 、电阻箱（阻值调节范围0-99999.9Ω、额定功率0.25W）、微安表、万用表、导线
基于热敏电阻的数字温度计课程设计.doc
基于热敏电阻的数字温度计课程设计. .目录1 绪论12 系统硬件电路设计32.1 测温电桥电路32.2 信号放大电路................................................................................62.3 AD转换电路...................................................................................72.4 控制电路........................................................................................92.5 声光报警电路 (102).6 显示电路..........................................................................................112.7 电源电路..........................................................................................123 系统软件设计154 总结与展望 (1)6参考文献……………………………………………………………..……………………………..171概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
基于单片机的热敏电阻温度计的设计
基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言：热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件，其电阻值与温度成反比变化。
热敏电阻广泛应用于温度测量领域，其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计，并通过实验验证其测量精度和稳定性。
一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心，热敏电阻作为测量元件，LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。
1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块：温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。
热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件，它与AD转换模块相连，将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。
(2)AD转换模块：AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号，并通过串口将转换结果传输给单片机。
在该设计中，使用了MCP3204型号的AD转换芯片。
(3)驱动显示模块：驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏，将温度数值显示在屏幕上。
(4)温度计算模块：温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。
根据热敏电阻的特性曲线，可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。
二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。
根据需要，选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。
(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。
根据芯片的datasheet，进行正确的连接和电路设计。
(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制，根据液晶显示模块的引脚定义，进行正确的连接和电路设计。
(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成，根据不同的热敏电阻特性曲线，选择合适的电阻和连接方式。
2.软件设计(1)初始化设置：单片机开机之后，需要进行一系列的初始化设置，包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。
基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计设计
基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计设计
热敏电阻数字温度计是一种基于热敏电阻的温度测量器，利用电流通过热敏电阻时产生的热量与温度之间的关系来测量环境的温度。
该温度计的工作原理基于非平衡电桥，通过调整电桥的偏置电压来测量热敏电阻的电阻值，从而得到温度信息。
热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而变化，这种变化可以通过欧姆定律来表示。
设热敏电阻的电阻值为R，电压为V，电流为I，则有V=IR。
当电流I保持不变时，电压V随着热敏电阻的电阻值R发生变化，从而可以得到温度信息。
为了保证测量准确性，需要对电路进行校准。
校准过程中需要先将热敏电阻置于已知温度下，并记录下相应的电阻值。
再将热敏电阻置于待测温度下，并进行电阻值读数，通过比较已知温度下的电阻值和待测温度下的电阻值，可以得到温度信息。
为了方便读取温度信息，可以使用单片机等数字电路将电阻值转换为数字信号，并通过LCD显示器显示出来。
具体的实现过程需要根据具体的电路设计进行确定。
总之，基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计是一种精度高、可靠性好的温度测量器，可以广泛应用于各种场合。
课程设计 数字式热敏电阻温度计
数字式热敏电阻温度计一、热敏电阻温度转换的原理：热敏电阻是近年来发展起来的一种新型半导体感温元件。
由于它具有灵敏度高、体积小、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点，因此应用非常广泛。
负系数热敏电阻热敏电阻与普通热电阻不同，它具有负的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值减小，其特性曲线如下：热敏电阻的阻值---温度特性曲线是一条指数曲线，非线性度较大，因此在使用时要进行线性化处理，线性化处理虽然能改善热敏电阻的特性曲线，但比较复杂。
为此常在要求不高的一般应用中，作出在一定的温度范围内温度与阻值成线性关系的假定，以简化计算。
热敏电阻的应用是为了感知温度为此给热敏电阻以恒定的电流，测量电阻两端就得到一个电压，然后就可以通过下列公式求得温度：其中：T------被测温度------与热敏电阻特性有关的温度参数K-----与热敏电阻特性有关的系数------热敏电阻两端的电压根据这一公式，如能测得热敏电阻两端的电压，再知道参数和系数K，则可计算出热敏电阻的环境温度，也就是被测的温度。
这样就把电阻随温度的变化关系转化为电压温度变化的关系了。
数字式电阻温度计设计工作的主要内容，就是把热敏电阻两端电压值经A/D转换变成数字量，然后通过软件方法计算得到温度值，再进行显示等处理。
二、应用元件:1、热敏电阻RT串上一个普通电阻R再接电源+5V，取RT电压经送A/D转换器转换。
2、使用ADC0809进行A/D转换。
A/D转换器的任务是将输入的模拟信号电压转换为输出的数字量。
A/D转换的过程是首先对输入的模拟电压信号取样，然后进入保持时间。
在这段时间内将取样的电压量化为数字量，按一定的编码方式输出转换结果。
完成这样的一次转换后重新开始下一次取样，进行新一轮的转换。
ADC0809的转换启动信号（START）和地址锁存信号（ALE）连接在一起，由信号控制地址写入，进行通道的选择，按图中情况，通道的地址为4000H，转换后的数据以定时传送方式80C51，所以要运行一个100 的延时子程序，以等待A/D转换完成进行数据的读操作，为此口地址和RD信号相与后送OE，当有效时，转换数据送上数据总线，由80C51接收。
基于热敏电阻的数字温度计的设计-基于热敏电阻的数字温度计
毕业设计说明书毕业设计评阅书题目：基于热敏电阻的数字温度计设计信息系电气工程及其自动化专业姓名设计时间：2014年03月25日~2014年06月15日评阅意见：成绩：指导教师：（签字）职务：201年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡信息系电气工程及其自动化专业姓名答辩内容记录员：（签名）成绩评定注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。
专业答辩组组长：（签名）201年月日摘要温度计量是计量学的一个重要分支，它在国民经济各领域中占有重要的地位。
人们的日常生活、工农业生产和科学实验等许多方面都与温度测量有着十分密切的关系。
1871年，西门子(Sir william Siemens)发现了铂电阻测温原理，制造出第一支铂电阻温度计。
1887年，卡伦德(Hugh Callendar)改进了铂电阻温度计的工艺和研制测温电桥并得到了著名的卡伦德公式。
之后，铂电阻温度计成为国际温标的标准仪器，并一直沿用至今。
本文在查阅、分析了现有的几种不同的测温原理，分析确定了热敏电阻测温，并对基于热敏电阻pt100的数字温度计的设计进行了深入探讨和研究。
该系统分为测温模块、信号放大模块、A/D转换模块和控制显示模块，并分别对其进行方案分析，最终确定数字温度计系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了各模块电路的工作原理，分析了以AT89C51单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行误差分析，使我们对于系统的各种性能有了进一步认识。
本文用protues进行仿真，采用at89c51单片机作为处理的核心部分；用pt100作为温度传感器，把采集到的温度经放大后送到adc0804进行A/D转换，经过at89c51单片机处理后送到显示器，显示器将显示采集的温度。
关键字：at89c51单片机，热敏电阻pt100，数码显示，protuesABSTRACTTemperature metrology, a major branch of metrology, plays an important role in every field of national economy . For example, people's daily life, industrial and agricultural production,scientific experiments and many other aspects are all connected closely to the temperature metrology. In 1871, Sir william Siemens discovered the principle of temperature measurement of platinum resistor and created the first platinum resistance thermometer in the world. , The platinum resistance thermometer technics was improved by Hugh Callendar in 1887 . At the same time he developed bridge for measuring temperature and made out the famous Callendar's formula. From then on Callendar's thermometer has been used as a standard instrument to international temperature scale.Based on the inspection, analysis of the existing several different measurement principle, the analysis determined the thermistor temperature measurement, and a digital thermometer pt100 thermistor-based design in-depth study and research. The temperature measurement system is divided into modules, the signal amplification module, A / D converter module and a control module, and its solutions were analyzed to determine the final design of the system architecture and digital thermometer system; hardware circuit, elaborated Each module circuit works, and analyzes to AT89C51 main control unit of the system hardware and software design and error analysis of the system, so that our systems for a variety of performance has been further understanding.In this paper, protues simulation, using at89c51 microcontroller as the core part of the process; using pt100 as a temperature sensor, the temperature of the collected adc0804 after amplification to the A / D conversion, after treatment at89c51 microcontroller to monitor, the display will show acquisition of temperature.Keywords: at89c51 microcontroller, thermistor pt100, digital display, protues目录第一章绪言 (1)第一节课题背景 (1)第二节国内外研究的发展及现状 (2)一、温度传感器的的概述及发展现状 (2)二、传感器检测技术概述及发展现状 (3)三、数据采集技术概述及发展现状 (5)第三节本课题研究的内容 (5)第二章系统的硬件设计 (6)第一节总体设计方案 (6)第二节单片机 (6)一、AT89C51简介 (6)二、管脚说明 (7)三、振荡器特性： (9)四、芯片擦除： (9)第三节温度传感模块 (9)一、PT100介绍 (9)二、PT100测温原理 (10)第四节模数转换模块 (10)一、A/D转换概念： (10)二、分辨率概念： (11)三、ADC0804引脚功能: (11)四、ADC0804工作过程 (12)五、A/D转换电路设计 (14)第五节放大模块 (15)一、Lm324简介 (15)二、Lm324放大电路设计 (16)第六节数码管显示模块 (16)一、LED显示原理 (16)二、LED显示器的显示方式 (18)第三章程序设计 (20)第一节程序流程图 (20)第二节程序设计 (21)一、函数声明和管脚定义 (21)二、启动AD转换子程序 ....................................................... 错误!未定义书签。
数字体温计的设计
数字体温计的设计一、实验目的1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。
2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。
二、实验原理（一）NTC热敏电阻NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。
它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。
温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。
NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
部分专业术语：1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。
一般阻值变化不应大于0.1%。
当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。
【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。
】2.零功率电阻值R T（Ω）R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。
3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。
例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。
4.材料常数（热敏指数）B（K）B值的定义式为：B=T1T2T2−T1ln R1R2图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻T 1（K ）、T 2（K ）为指定的温度。
基于热敏电阻的温度计设计
Hefei University温度计设计报告基于热敏电阻的温度计设计引言热敏电阻是一种敏感元件，其特点是电阻随温度的变化而显著变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化，也就是说能将温度信号转化为电信号，从而实现了非电量的测量。
热敏电阻一般是用半导体材料制成的温度系数范围约为：（－0.003~＋0.6）／℃。
热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成PTC热敏电阻和NTC热敏电阻两类。
NTC热敏电阻是以锰、钴、镍铜和铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制成。
这些金属氧化物都具有半导体性质。
近年来还有用单晶半导体如碳化硅等材料制成的（国产型号 MF91~MF96）负温度系数热敏电阻器。
NTC热敏电阻做为温度传感器具有体积小，结构简单，灵敏度高，并且本身阻值大，一般在102~105之间，不需要考虑引线长度带来的误差，易于实现远距离测量和控制。
NTC热敏电阻的测温范围较宽，特别适用于－100~300℃之间的温度测量。
NTC热敏电阻在工作温度范围内，其阻值随温度增加而显著减小，大多用于测温和控温，可以制成流量计和功率等。
一、 实验原理1、负温度系数热敏电阻的温度特性统计理论指出，热敏电阻的电阻值与温度的关系为：Rt = A ·exp B ／T ，其中A 、B —半导体有关的常熟（理论分析和实验结果表明，B 值随温度略有变化，但在一般工作温度范围内近似为常数；B 值越大，阻值随温度的变化越大）; T 表示热力学温度。
t 表示摄氏温度，且T ＝273.15＋t ；Rt —在摄氏温度为t 时的电阻值，随温度上升，其电阻值呈指数关系下降（如图一）。
图1 负温度系数热敏电阻的温度特性 图2 非平衡电桥 图3 热敏电阻温度计的温度与电流特性T2、非平衡电桥电桥是一种用比较法进行测量的仪器。
所谓非平衡电桥，是指在测量过程中电桥是不平衡的。
桥路上的电流不为零，桥路上的电路的大小与电源电压，桥臂电阻有关。
利用非平衡电桥进行测量时，应具体选定，除待测电阻外其他电阻的阻值以及电源电压，这样待测电阻Rt与桥路上的电流Ig 就有唯一对应的关系，确定Rt-Ig的关系的过程，即为非平衡电桥的定标。
基于PT100热敏电阻的数字温度计
嵌入式设计基于热敏电阻的数字温度计设计院（系）___________________专业__________________班级___________________指导老师____________________学生姓名____________________成绩___________________2015年7月10日第一章绪论 (1)第二章设计要求及构思 (1)2.1设计要求 (1)2.2设计构思 (2)第三章总体程序流程图 (3)第四章原理框图 (4)4.1PT100伯热电阻： (4)4.2信号放大电路 (4)4.4主芯片电路图 (6)4.5四位数码管 (7)第五章仿真电路图 (8)第六章心得体会 (10)参考文献 (11)附录程序代码 (12)第一章绪论随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下儿种方法：1,利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2,利用热电效应技术制成的温度检测元件3,利用热阻效应技术制成的温度计4,利用热辐射原理制成的高温计5,利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。
将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
第二章设计要求及构思2.1设计要求1.系统硬件设计（1）使用热敏电阻PT100;（2）单片机采用MCS51系列；（3）LED数码管显示温度。
基于热敏电阻的数字温度计
《单片机控制技术》期末课程设计题目：基于热敏电阻的数字温度计专业：新能源科学与工程班级：成员：完成日期：2015年12月26日1 设计任务及要求设计任务：使用热敏电阻类的温度传感器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。
要求：（1）测量温度范围−50℃～110℃。
（2）精度误差小于0.5℃。
（3）LED数码直读显示。
本题目使用铂热电阻PT100，其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欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。
厂家提供有PT100在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为0.385Ω/℃。
向PT100输入稳恒电流，再通过A/D转换后测PT100两端电压，即得到PT100的电阻值，进而算出当前的温度值。
采用2.55mA的电流源对PT100进行供电，然后用运算放大器LM324搭建的同相放大电路将其电压信号放大10倍后输入到AD0808中。
利用电阻变化率0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。
我们也考虑到当测量温度低于（或高于）所测温度时会对该测量装置造成损坏，所以可以添加一个温度报警装置，因为该课程并无严格要求，所以在下面我们会简单带过。
2 方案设计与论证2.1温度传感器的选择方案一：采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成（热电偶的构成如图 2-1），热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。
数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
热电偶的优点是工作温度范围非常宽，且体积小，但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点，并且这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
基于单片机的热敏电阻数字温度计设计
』
单 片机 系 统
Ｌ Ｅ Ｄ 数 字 显示 模 块
图 ２系统总结构图 系统 中键盘 输入模块 是根据 用户所 按下 的按键 ，从而通 知 微处 理器 调用相应 的操作 。在 系统 的硬 件设计 电路 中，需要 将 系统 模块 进行分割 ，然后依次 对这几个 子模块进 行设计 ，从而 最终通过单片机控制该子模块 。系统的总电路图如 图 ３ 所示 。
计算机技术
基于单 片机 的热敏 电阻数字温度计设计
薛秋 买
辽 宁锦 州 渤 海大学 工 学院
摘要：在人 们 的生活 中，温度 是 一个 经常 测量 的 变量 ，与人 们 的生活 息息相 关 。传 统意 义上 的温度 计 的缺点是 温度 读取 不灵敏 ， 精 确度 差 ，并且 读取 的温度存 在很 大 的误差 等 。在很 多 的重要 领域 中 ，对 温度 精确度 有很 大 方 面的要 求 。所 以本 文 采用模 块
Ｃ Ｏ Ｍ Ｐ： Ｍ Ｏ Ｖ Ｂ ， ） Ｏ Ｅ Ｆ
Ｍ ＯＶ Ｂ ，＃Ｉ ８ Ｈ：
一 ＿ ． ．
启 动温度 转换
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读取 温度 寄存器
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图 ５温度读取流程 图
３ ． １ ． ３温度 计算程序
使用热敏电阻可以得到温度与电阻之间的关系，一般情况下当温度 在一定范围以外的时候， 数码管中就会用标志“ Ｆ ” 显示。 温度程序代码为
化 的 思想 设计 了基于 单 片机的 热敏 电阻数 字温度 计 ，具有 温度 读取精 确度 高 ，高性 能 ，稳 定性 高 等优 点 ，集合 软件硬 件 设计 ，
电路设 计 简洁 。
关键字：热敏 电阻