基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度计的设计与仿真

武汉理工大学毕业设计（论文）

基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度

计的设计与仿真

学院(系): 信息工程学院

专业班级: 信息工程xxxx班

学生姓名: xx

指导教师: xx

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作者签名：年月日

导师签名：年月日

摘要

本文主要介绍了基于热电偶温度传感器的测温系统的设计。利用转换芯片MAX6675和k型热电偶，将温度信号转换成数字信号，通过模拟SPI的串行通信方式输送数据，在通过单片机处理数据，最后由数码管显示数据。

本文采用了带有冷端补偿的温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件设计了相应温度采集电路、温度转换电路、温度数码管显示电路。结合硬件电路给出了相应的软件设计，测温精度可达到0.25℃。本系统的工作流程是：首先热电偶采集温度，数据经过MAX6675内部电路的处理后送给单片机进行算法处理，最后通过数码管电路显示出测量温度。本设计最后对系统进行了proteus的调试和仿真，实现了设计的要求。

关键词温度传感器热电偶热时间常数冷端补偿

ABSTRACT

This design describes the thermocouple temperature sensor based on the rapid temperature measurement system.The temperature signal is converted into digital signals by useing conversion chip max6675 and k-type thermocouple, conveying data via serial communication simulation spi in processing the data through the microcontroller, the final data from the digital tube display

This design uses a temperature conversion chip MAX6675，K-type thermocouple, 89C51microcontroller, LED and other components, design corresponding temperature acquisition circuit, temperature converter circuit, the LED display circuit. With the hardware give out The corresponding software design, temperature measurement accuracy up to 0.25 ℃．The system works is: first acquisition thermocouple temperature data through the Treatment of the of the MAX6675 internal circuit and be then sent to 89C51 Aim for rapid algorithm processing. Finally, the LED circuit shows the measurement temperature values. In the last, the design of the system was proteus debugging and simulation,achieve the design requirements.

KEY WORDS Temperature sensor Thermocouple Thermal time constant Cold junction compensation

目录

摘要 .............................................................. II ABSTRACT .............................................................. II 第1章绪论 .. (1)

第2章系统原理概述 (2)

2.1 热电偶测温基本原理 (2)

2.2 热电偶冷端补偿方案 (2)

2.2.1 分立元气件冷端补偿方案 (2)

2.2.2 集成电路温度补偿方案 (3)

2.2.3 方案确定 (4)

2.3硬件组成原理 (4)

2.4软件系统工作流程 (4)

第3章元件和软件介绍 (6)

3.1 单片机选择及最小系统 (6)

3.2 热电偶介绍 (7)

3.2.1 K型热电偶概述 (7)

3.3 数字温度转换芯片MAX6675简介 (7)

3.3.1 冷端补偿专用芯片MAX6675性能特点 (8)

3.3.2 冷端补偿专用芯片MAX6675温度变换 (9)

3.4 KEIL软件仿真软件介绍 (9)

3.5 PROTEUS硬件仿真软件介绍 (10)

第4章程序设计及硬件仿真 (11)

4.1 数据的采集 (11)

4.2 数据传输部分 (11)

4.3 数据处理部分 (14)

4.3.1 数据转换 (15)

4.3.2 进制转换 (17)

4.4 显示部分程序及仿真 (19)

第5章系统仿真 (23)