热电阻单片机课程设计
单片机测电阻课程设计
单片机测电阻课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解单片机的基本原理,掌握其操作方法。
2. 学生掌握电阻的测量原理,能运用单片机进行电阻的测量。
3. 学生了解电阻测量在工程实践中的应用。
技能目标:1. 学生能够独立操作单片机进行电阻测量实验,并能够分析实验数据。
2. 学生能够解决测量过程中出现的问题,优化测量方法。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的电阻测量电路。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,激发创新意识。
2. 学生树立科学严谨的态度,注重实验数据的准确性。
3. 学生增强团队协作意识,提高沟通与交流能力。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在让学生在实际操作中掌握单片机测电阻的方法。
学生特点:学生为高中生,具备一定的电子技术基础和实验操作能力,但单片机操作相对陌生。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实验操作和数据分析,提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的实现,使学生能够独立完成单片机测电阻实验,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的组成、工作原理和编程基础,对应教材第1章。
- 单片机结构及功能- 单片机工作原理- 单片机编程基础2. 电阻测量原理:讲解电阻的测量方法、电路设计和误差分析,对应教材第2章。
- 电阻测量方法- 电阻测量电路设计- 误差分析及处理3. 单片机测电阻实验:指导学生进行实验操作,分析实验数据,对应教材第3章。
- 实验器材与软件准备- 实验步骤与操作方法- 数据采集与处理4. 实践与应用:结合实际案例,让学生设计电阻测量电路,并进行优化,对应教材第4章。
- 案例分析- 电阻测量电路设计实践- 测量方法优化与改进5. 课程总结与拓展:对所学内容进行总结,探讨单片机在电阻测量领域的应用前景,对应教材第5章。
- 课程知识总结- 应用案例分析- 技术发展趋势与前景教学内容安排和进度:本课程共5个部分,每部分安排2课时,共计10课时。
单片机课程设计之热敏电阻测温
- --JIUJIANG UNIVERSITY单片机课程设计报告题目热敏电阻温度采集系统设计院系电子工程学院专业自动化姓名xxxxxxxx班级学号xxxx指导教师xxxx日期2021-2-23目录第一局部:设计背景 (3)第二局部:系统主要功能 (5)第三局部:电路设计与参数选择 (5)第四局部:系统软件设计 (11)第五局部:系统调试与仪器使用 (21)第六局部:测试数据与结果分析 (23)第七局部:使用说明书 (23)第八局部:总结 (24)热敏电阻温度采集系统设计摘要温度在人类的生活中扮演着极其重要的角色,在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业温度的测量及为重要。
本次课程设计采用单片机了STC12C5A60S2和10K NTC热敏电阻为核心器件来设计热敏电阻测温系统。
通过NTC热敏电阻对外界温度信号进展采集,由于热敏电阻的阻值随外界温度变化而变化,再通过测量电路把阻值的变化转换为电压的变化,利用STC12C5A60S2单片机的集成AD把采集到的模拟电压信号转换为数字信号,利用单片机对数字信号进展处理后就可以得到相应的温度值,从而完成了对温度的测量。
该系统采用了STC12C5A60S2单片机、NTC热敏电阻、共阴极数码管显示、电容、排阻、晶振、电阻等元器件。
关键字:STC12C5A60S2单片机、热敏电阻、测温系统第一局部设计背景在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来,工业开展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度对于工业如此重要,由此推进了温度传感器的开展。
进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及平安性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速开展。
在工农业生产中,温度检测及其控制占有举足轻重的地位,随着现代信息技术的飞速开展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。
单片机课程设计热敏电阻测温显示系统
大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2012 年6 月29 日目录第一章摘要 (2)第二章总体设计 (4)2.1 理论分析 (4)2.2 过程分析 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1 传感器电路模块 (5)3.2 A/D变换电路模块 (9)3.3 八段数码管显示 (12)3.4 8051芯片介绍 (15)3.5 电源电路 (16)第四章压力传感器实验数据采集、显示及程序 (16)4.1 数据采集及显示 (17)4.2 程序设计................................... 错误!未定义书签。
第五章拓展DS18B20芯片测温显示系统 (23)第六章心得体会 (29)参考文献资料 (30)第一章摘要燕山大学课程设计说明书第2页共29页燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 第3页 共29页 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。
本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统,温度显示范围为0-100C ︒,显示分辨率为0.1C ︒。
通过热敏电阻温度传感器、A\D 模数转换器、LED 显示电路并利用汇编语言编写程序,最终实现温度测量系统。
单片机课程设计——热敏电阻测温电路设计教材
课程题目:热敏电阻测温电路的设计院系:机电汽车工程学院班级:机101-4学生姓名:学号:小组成员:指导教师:***目录一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)1、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)2、设计方案的选择--------------------------------------------------------------------(2)二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------(3)1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------(3)1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3) 1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(7) 2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------(7)2-1、MF58热敏电阻的介绍---------------------------------------------------(7) 2-2、温度测量电路的设计----------------------------------------------------(8) 3、AD转换器工作原理---------------------------------------------------------------(10)3-1、ADC0809简介----------------------------------------------------------------(10) 3-2、基于AD0809的数模转换电路--------------------------------------------(11) 4、LED数码管显示电路的设计---------------------------------------------------(12)4-1、显示电路驱动系统的设计------------------------------------------------(12) 4-2、数码管显示的原理--------------------------------------------------------(12) 4-3、显示电路的原理图---------------------------------------------------------(14)三、电路整体结构设计及软件设计-------------------------------------------------(15)1、电路整体结构设计----------------------------------------------------------------(15)2、软件设计----------------------------------------------------------------------------(15)四、结论---------------------------------------------------------------------------------(16)五、参考文献---------------------------------------------------------------------------(17)六、附页----------------------------------------------------------------------------------(17)一、设计要求及方案选择1、设计要求热敏电阻温度测量系统设计任务要求:a、设计基于MF58的NTC热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路2、设计方案的选择本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统,温度显示范围为0-100C︒。
单片机课程设计 热敏电阻测温显示系统
目录第一章摘要 (2)第二章引言 (2)第三章设计思路及基本原理 (3)3.1设计思路 (3)3.2 热敏电阻温度传感器原理 (3)3.3 A\D模数转换器 (3)3.3.1 ADC0809芯片简介 (3)3.3.2 AD模数转换器电路 (4)3.4 LED显示器原理 (5)3.4.1 LED数码显示器简介 (5)3.4.2 LED数码显示器的控制方式 (6)3.4.3 LED数码显示电路 (7)第四章硬件连接及程序设计 (8)4.1 硬件连接 (8)4.2 程序设计 (8)第五章心得体会 (13)第六章参考资料 (14)第1章 摘要本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统,温度显示范围为0-100C ︒,显示分辨率为0.1C ︒。
通过热敏电阻温度传感器、A\D 模数转换器、LED 显示电路并利用汇编语言编写程序,最终实现温度测量系统。
第2章 引言作为微型计算机的一个重要分支,单片机自20世纪70年代问世以来在工业控制、机电一体化、家电等领域的应用越来越普遍。
单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面。
目前单片机的品种很多,最具典型性的是Intel 公司的MCS —51系列单片机。
MCS —51单片机是一种通用型的8位单片机,性价比较高,具有品种全、功能强、软硬件资源丰富等特点,在我国已得到广泛的应用。
单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿结构。
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器,目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。
本文介绍了一种基于MC51单片机的温度测量显示系统的设计,简单地介绍了温度测量显示系统的工作原理与设计方案,并详细的介绍了该系统的程序和硬件连接。
单片机课程设计电阻测量
单片机课程设计电阻测量一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和功能,掌握单片机在电阻测量中的应用;2. 掌握电阻的基本概念、测量方法和相关电路,能运用单片机进行电阻的精确测量;3. 了解并掌握相关程序设计方法,实现单片机对电阻值的读取、显示和处理。
技能目标:1. 能够运用单片机设计简单的电阻测量电路,并进行实际操作;2. 学会使用编程软件,编写、调试和优化单片机程序,实现对电阻值的测量和显示;3. 提高动手实践能力,培养分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣和热情,激发学生学习电子技术的积极性;2. 培养学生的团队协作意识,学会与他人共同探讨、解决问题;3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用,树立正确的价值观和责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握单片机在电阻测量中的应用。
学生特点:学生已具备一定的电子基础知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手实践,培养学生的问题分析和解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾:复习单片机的组成、工作原理及编程基础,为后续课程打下坚实基础。
教材章节:《单片机原理与应用》第1章、第2章。
2. 电阻测量原理:讲解电阻的定义、测量方法及常见测量电路。
教材章节:《电子测量技术》第3章。
3. 单片机与电阻测量:介绍单片机在电阻测量中的应用,分析测量电路的原理和设计方法。
教材章节:《单片机原理与应用》第6章,《电子测量技术》第4章。
4. 程序设计:学习编写单片机程序,实现对电阻值的读取、显示和处理。
教材章节:《单片机C语言程序设计》第3章、第4章。
5. 实践操作:设计并搭建单片机电阻测量电路,进行实际操作,调试程序。
教材章节:《单片机实验教程》第2章、第3章。
6. 课程总结与拓展:总结本次课程所学内容,探讨单片机在电阻测量领域的拓展应用。
基于单片机的热敏电阻测温系统设计
第1章绪论1.1 热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。
热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。
温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。
但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。
制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。
热敏电阻体积非常小,对温度变化的响应也快。
但热敏电阻需要使用电流源,小尺寸也使它对自热误差极为敏感。
1.2 工作原理负温度系数热敏电阻主要材料有氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制造而成。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质,完全类似于锗、硅晶体材料,体内的载流子数目少,电阻较高;温度升高,体内载流子数目增加,自然电阻值降低。
负温度系数热敏电阻类型很多,使用区分低温(-60~300℃)、中温(300~600℃)、高温(>600℃)三种。
1.3 热敏电阻的特点1.灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;2.工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~55℃;3.体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;4.使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;5.易加工成复杂的形状,可大批量生产;6.稳定性好、过载能力强。
第2章单片机介绍2.1 单片机单片机(Single chip microcomputer)微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
单片机课程设计报告 基于单片机的热敏电阻测温系统设计
单片机课程设计报告-- 基于单片机的热敏电阻测温系统设计单片机课程设计报告2011 / 2012 学年第 2学期课程名称:单片机课程设计上机项目:基于单片机的热敏电阻测温系统设计专业班级:电子信息工程02班1摘要在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 ºC,最高分辨率可达0.0625 ºC。
DS18B20可以直接读出被侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于STC12C5608AD单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用数码管驱动芯片CH451显示,能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,STC12C5608AD单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词:温度测量DS18B20 STC12C5608AD CH451目录2摘要 (2)第1章绪论 (4)第2 章时间安排 (5)第3章设计方案及选材 (6)3.1 系统器件的选择 (7)3.1.1温度采集模块的选择与论证 (7)3.1.2 显示模块的选择与论证 (8)3.2 设计方案及系统方框图 (8)3.2.1 总体设计方案 (8)3.2.2 系统方框图 (9)第4章硬件设计 (10)4.1 总系统组成图 (10)4.2 温度测量传感器部分 (10)4.3 控制部分 (10)4.4 显示部分 (11)4.5 报警部分 (12)第5章程序流程图设计 (13)5.1 主程序流程图 (13)5.2 温度采集流程图 (14)第6章总结 (15)参考文献 (16)3第1章绪论现在电子技术日新月异,各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域,它不但可以提高劳动生产率,而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
基于PT100热电阻的单片机温度检测系统设计
基于PT100热电阻的单片机温度检测系统设计摘要本文介绍了一种基于PT100热电阻的单片机温度检测系统设计。
该系统采用了Maxim的MAX31865芯片来测量PT100热电阻的电阻值,并通过单片机将电阻值转换为温度值。
该系统可以实现高精度的温度测量,并且具有较低的功耗和较高的稳定性。
背景在许多工业应用中,需要对温度进行精确的测量。
PT100热电阻是一种常用的温度传感器,它的电阻值随着温度的变化而变化。
由于PT100热电阻的电阻值变化很小,因此需要使用高精度的电路来进行测量。
单片机是一种常见的控制器,它可以方便地集成多种功能。
将单片机与PT100热电阻结合使用,可以实现精确的温度测量,并且具有较低的功耗和较高的稳定性。
设计硬件设计硬件设计采用了MAX31865芯片来测量PT100热电阻的电阻值。
MAX31865是一种高精度热电偶转换器,可以方便地测量PT100热电阻的电阻值。
MAX31865还提供了冗余检测和安全防护功能,可以提高系统的可靠性。
MAX31865芯片的引脚与单片机的引脚连接如下:MAX31865引脚单片机引脚SDI MOSISDO MISOSCK SCLKCS SS其中,MOSI、MISO、SCLK和SS是SPI总线的引脚,用于与MAX31865进行通信。
单片机的中断引脚连接到MAX31865的RDY引脚,用于检测MAX31865是否准备好进行测量。
PT100热电阻的引脚连接到MAX31865的RTD+和RTD-引脚。
为了减小测量误差,应尽量将RTD+和RTD-的长度保持一致,并且尽可能靠近MAX31865芯片。
软件设计软件设计采用了Arduino环境,可以方便地进行程序开发和调试。
首先需要初始化SPI总线和MAX31865芯片。
可以使用Arduino的SPI库来初始化SPI总线,使用MAX31865库来初始化MAX31865芯片。
MAX31865库提供了方便的接口来进行温度测量和数据读取。
单片机课程设计——热敏电阻测温电路设计
课程题目:热敏电阻测温电路的设计院系:机电汽车工程学院班级:机101-4学生姓名:学号:小组成员:指导教师:***目录一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)1、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)2、设计方案的选择--------------------------------------------------------------------(2)二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------(3)1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------(3)1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3) 1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(7) 2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------(7)2-1、MF58热敏电阻的介绍---------------------------------------------------(7) 2-2、温度测量电路的设计----------------------------------------------------(8) 3、AD转换器工作原理---------------------------------------------------------------(10)3-1、ADC0809简介----------------------------------------------------------------(10) 3-2、基于AD0809的数模转换电路--------------------------------------------(11) 4、LED数码管显示电路的设计---------------------------------------------------(12)4-1、显示电路驱动系统的设计------------------------------------------------(12) 4-2、数码管显示的原理--------------------------------------------------------(12) 4-3、显示电路的原理图---------------------------------------------------------(14)三、电路整体结构设计及软件设计-------------------------------------------------(15)1、电路整体结构设计----------------------------------------------------------------(15)2、软件设计----------------------------------------------------------------------------(15)四、结论---------------------------------------------------------------------------------(16)五、参考文献---------------------------------------------------------------------------(17)六、附页----------------------------------------------------------------------------------(17)一、设计要求及方案选择1、设计要求热敏电阻温度测量系统设计任务要求:a、设计基于MF58的NTC热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路2、设计方案的选择本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统,温度显示范围为0-100C︒。
单片机课程设计——热敏电阻测温电路设计课案
二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------(3)
1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------(3)
1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3)
1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(7)
2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------(7)
课程题目:热敏电阻测温电路的设计
院 系:机电汽车工程学院
班级:机101-4
学生姓名:
学号:
小组成员:
指导教师:姜风国
一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)
1、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)
1-1 AT89C51的简介及管脚功能
VCC:供电电压。
GND:接地
P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每脚可吸收8个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
PIC单片机温敏电阻测温课程设计
PIC单片机温敏电阻测温课程设计一、设计目的、要求及方案选择1、设计目的随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度对产品的影响,许多产品对温度范围要求严格,目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。
在这样的形式下,开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。
本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案,该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性,采用串联分压电路。
单片机采集热敏电阻的电压,通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号,经过查表转换得到温度值,控制数码管实时显示温度值。
本系统中所器件是PIC16F877单片机、NTC热敏电阻和数码管。
2、设计要求热敏电阻温度测量系统设计任务要求:a、设计基于热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路3、设计方案的选择本设计以PIC16F877单片机系统为核心,采用热敏电阻对温度进行检测;通过电容进行充放电进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号,计算出电阻,与PIC16F877单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括热敏电阻选择、测量模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作详细介绍。
二、硬件系统各模块电路的设计1、单片机系统的设计PIC16F877单片机的基本功能区域的主要功能模块包括以下7部分1)程序存储器区域PIC16F877单片机带有Flash程序存储器结构,主要存放由用户预先编制好的程序和一些固定不变的数据。
程序存储器共有8K×14位程序单元空间,即0000H1FFFH,由程序计数器提供13条地址线进行单元选择,每个单元宽14位,能够存放一条PIC单片机系统指令。
在系统上电或其他复位情况下,程序计数器均从0000H地址单元开始工作。
如果遇到调用子程序或系统发生事件中断时,都将把当前程序断点处的地址送入8级×14位的堆栈区域进行保护。
课程设计报告-单片机通过热敏电阻测温
课程设计报告- 单片机通过热敏电阻测温单片机通过热敏电阻测温一、前言近年来,随着科学技术和生产的不断发展,越来越多的参数需要通过温度测量来获得。
因此,温度一词在生产生活中出现的频率日益增加。
与之相对应的,温度测量也成为了生产生活中频繁使用的词语,同时它在各行各业中也发挥着重要的作用。
温度是表征物体冷热程度的物理量,温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
温度的测量对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。
由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
而且随着科学技术和生产的不断发展,温度传感器的种类还是不断增加丰富来满足生产生活中的需要。
而作为一种具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点的器件,单片机成为温度测量系统的首选部件。
近年年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,越来越广泛地应用各个领域。
单片机温度测量师对温度进行有效的测量,并且能够在工业生产中得到了广泛的应用,尤其在电力工程、化工生产、机械制造、冶金工业等重要工业领域中,担负着重要的测量任务。
在日常生活中,也可以广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。
三、硬件设计如图所示,本设计包括最小系统、测温电路、数码管显示、下载口、蜂鸣器、键盘等部分。
本设计采用按键设置温度报警点通过测温电路采集温度信息,经过STC12C5410AD进行模数转换、处理并将实际温度值和设定温度值分别显示在共阴极数码显示管LED上。
3.1 温度采样部分如图3.1所示,测温电路利用热敏电阻将温度转化为电量,并将电压值输入STC12C5410AD进行模数转换。
STC12C5410AD将转换所得的数值输入数码管显示出来。
图3.1 温度采样电路3.2 温度显示部分LED数码管将STC12C5410AD处理的温度信息显示出来。
热敏电阻----单片机温度控制系统电路设计
ADC0809的管脚图图3—3ADC0809采用双列直插式封装,共有28条引脚,各管脚的功能分四组简述如下:(一).模拟信号输入IN0~IN7IN0~IN7为八路模拟电压输入线,加在模拟开关上,工作时采用时分割的方式,轮流进行AD转换。
(二).地址输入和控制线地址输入和控制线共4条,其中ADDA、ADDB和ADDC为地址输入线(Address A),用于选择IN0~IN7上哪一路模拟电压送给比较器进行AD转换。
ALE(Address Lock Enable)为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,ADDA、ADDB和ADDC三条地址线上地址信号得以锁存,经译码器控制八路模拟开关工作。
(三).数字量输出及控制线(11条)表4—2 键盘功能表4.3 LED显示设计4.3.1 LED显示器结构与原理LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器件。
该系统中采用的是七段LED。
这种显示器有共阴极和共阳极两种,该系统选用的是共阴极七段LED显示器。
七段LED显示器中有8个发光二极管,其中7个发光二极管构成7笔字形“8”。
一个发光二极管构成小数点。
七段LED显示器的管脚如图4—2所示。
从a~g管脚输入不同的8位二进制数,可显示不同的数字或字符。
LED的电流通常较小,一般均需在回路中接上限流电阻。
图4—2 显示器结构图4.3.2 LED显示器的显示方式该系统共用六个七段LED显示器,采用动态显示方式。
LED动态显示是将所有位的段选线并接在一个I/O口线上,共阴极端分别由相应的I/O口线控制。
在任一时刻,只有一位LED是点亮的,但只要扫描的频率足够高(一般大于25Hz),由于人眼的视觉暂留特性,直观上感觉却是连续点亮的。
单片机课程设计电阻测量完整版
课程设计报告课程名称:单片机课程设计设计题目:电阻测量院系:通信与控制工程系专业:通信工程班级:学生姓名:学号: 08409212起止日期:指导教师:教研室主任:摘要本设计电阻测量是利用A/D转换原理,将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。
通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路,测量精度高,读数方便,在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。
其中,A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量,逻辑控制电路产生控制信号,按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开,保证A/D 转换正常进行。
A/D转换结果通过计数译码电路变换成BCD码,最后驱动显示器显示相应的数值。
本系统以单片机AT89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个电阻测量表,能够测量一定数值之间的电阻值,通过四位数码显示。
具有读数据准确,测量方便的特点。
关键词:单片机(AT89C52);电压;A/D转换;ADC0809目录设计要求 01、方案论证与对比 01.1方案一 (1)1.2方案二 01.3方案对比与比较.................................... 错误!未定义书签。
2、系统硬件电路的设计 (1)2.1振荡电路模块 (1)2.2A/D转换电路模块 (2)2.2.1主要性能 (2)2.2.2 ADC0809芯片的组成原理 (3)2.2.3 ADC0809引脚功能 (3)2.3主控芯片AT89C52模块 (4)2.3.1主要功能特性 (5)2.3.2 主要引脚功能 (5)2.4显示控制电路的设计及原理 (7)3、程序设计 (8)3.1初始化程序 (8)3.2主程序 (9)3.3显示子程序 (9)3.4A/D转换测量子程序 (10)4、调试及性能分析 (10)4.1调试与测试 (10)4.2性能分析 (11)5、元件清单 (12)6、总结与思考及致谢................................... 错误!未定义书签。
热敏电阻单片机实训报告
一、前言随着科技的不断发展,电子技术在各个领域的应用越来越广泛。
单片机作为电子技术中的重要组成部分,具有体积小、功耗低、功能强大等优点,在工业控制、家用电器、医疗设备等领域有着广泛的应用。
热敏电阻作为一种温度传感器,能够将温度变化转换为电信号,广泛应用于温度检测、温度控制等领域。
本次实训旨在通过实际操作,学习单片机与热敏电阻的接口设计,掌握热敏电阻的测温原理,并实现基于单片机的温度检测系统。
二、实训目的1. 掌握热敏电阻的测温原理和特性。
2. 熟悉单片机与热敏电阻的接口设计。
3. 学会使用单片机编程实现温度检测功能。
4. 培养动手实践能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 热敏电阻特性测试首先,我们对热敏电阻进行特性测试,了解其电阻随温度变化的规律。
测试过程中,我们采用恒流源供电,利用数字多用表测量热敏电阻在不同温度下的电阻值。
通过测试数据,我们可以绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线,分析其特性。
2. 单片机与热敏电阻接口设计根据热敏电阻的特性,我们选择使用某型号的单片机作为控制核心。
为了实现温度检测功能,我们需要设计单片机与热敏电阻的接口电路。
接口电路主要包括以下部分:(1)恒流源电路:为热敏电阻提供恒定的电流,使其在稳定的条件下工作。
(2)电压跟随器电路:将热敏电阻的电压信号转换为单片机可处理的电压信号。
(3)放大电路:对热敏电阻的电压信号进行放大,提高测量精度。
(4)A/D转换电路:将模拟信号转换为数字信号,供单片机处理。
3. 单片机编程实现温度检测在接口电路设计完成后,我们需要编写单片机程序,实现温度检测功能。
程序主要包括以下部分:(1)初始化:设置单片机的I/O口、定时器等。
(2)数据采集:通过A/D转换电路读取热敏电阻的电压信号。
(3)数据处理:根据热敏电阻的电阻-温度曲线,计算出对应的温度值。
(4)显示:将计算出的温度值通过LCD显示屏显示出来。
4. 系统调试与优化在完成程序编写后,我们需要对系统进行调试和优化。
单片机课程设计 热敏电阻温度计
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称热敏电阻温度计名姓号学专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书课程题目热敏电阻温度计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。
热敏电阻具有负的温度特性,当温度升高时,电阻值减小。
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。
设计目的1.通过课程设计实践,树立正确的设计思想,培养综合运用专业课程和其他选修课程的理论与生产实际知识来分析和解决电子设计问题的能力。
2.学习电子设计的一般方法、步骤,掌握电子设计的一般规律。
3.进行电子设计基本技能的训练,培养查阅资料的技能、掌握Protel 2004的工作流程和调试方法。
4.学习掌握单片机设计原理和设计思路。
设计要求(1)测量温度为10~150℃;(2)温度误差不大于0.5%;(3)温度用4位数码管显示;以热敏电阻作为温度检测元件;(4).目录绪论 (1)1.实验原理 (2)2.电路实现 (4)2.1热敏电阻温度转换原理 (4)2.2原理图 (5)3.程序设计 (6)3.1温度计算程序 (6)3.2温度转换十进制程序 (7)3.3显示子程序 (9)4.总结 (12)5.参考文献 (14)绪论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,所以温度测量技术和测量仪器的研究是一个重要的课题。
随着时代的进步和发展,单片机技术已经伸入到各个领域,基于单片机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,其输出温度采用数字显示。
该课程设计仔细研究了有关公司开发的相关产品。
首先详细介绍了铂热电阻PT100,运算放大器LM324, AD0804芯片及单片机工作原理,在此基础上,设计了相应的硬件原理图及软件程序,实现了温度检测与显示环节。
一.实验原理测量部分可以采用热敏电阻,热电偶及温度传感器。
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课程设计报告实习名称:单片机原理及应用课程设计学生姓名:刘粟学号:1311411113专业班级:计算机1341指导教师:王文涛张东辉完成日期:2016年6月24日长春工程学院计算机技术与工程学院课程设计报告《课程设计报告》文档规范及注意事项一、按照《任务书》中“设计报告要求”模式写。
二、文档格式为A4纸、页边距上下2.54cm,左3.7cm,右2.7cm;正文通篇段落1.5倍行距,宋体五号;一级标题4号黑体,二级标题小四黑体。
三、图、表应有标号和名称,且图名位于图下,表名位于表格上方;表格:表名用小五号黑体,表头用小五号黑体,表内数字、字母用小五号Times New Roman体,表内汉字用小五号宋体;表框线两端不封。
图解:图名用小五号黑体。
图表的大小要适中。
四、参考文献格式为:序号作者,书名,出版地:出版社名称,出版社年份序号作者.论文题名.期刊名称,年份,卷号(期号):起至页码五、附录中的源代码应有适当的注释(可没有附录,但是提交的源代码电子文档中应有适当的注释)。
六、按照格式要求填写《课程设计报告》封面及《成绩评定表》中学生应填写的内容。
七、课程设计结束后,学生应提交的文档包括纸质文档和电子文档。
纸质文档包括:1.《课程设计报告》1份(左侧装订)。
2.设计原理图1份(A3纸)。
电子文档包括:1.课程设计报告2.源程序指导教师:计算1341 王文涛张东辉计算1342 丁柏秀柯洪昌2《单片机原理及应用课程设计》成绩评定表目录第1部分课程设计目的 (1)第2部分课程设计内容与要求 (2)第3部分设计方案 (3)3.1 系统原理设计 (3)3.2 系统结构设计 (3)第4部分系统硬件设计 (4)4.1 单片机最小系统 (4)4.2 模块设计原理图 (4)第5部分系统软件设计 (8)5.1 程序流程图 (8)5.2 汇编程序 (8)第6部分参考文献 (12)第7部分课程设计总结 (13)附录系统原理图 (14)第1部分课程设计目的本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展,是理论知识与工程实践之间的衔接。
通过本课程设计,使学生进一步学习与理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序,进一步巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识,提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能;培养学生独立自主、综合分析的思维与创新能力,最终使学生初步具有设计小型计算机控制系统的硬件及软件的能力。
同时,通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的一系列过程,使学生得到一次科学研究工作的初步训练。
从而,在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。
1.灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2.能够上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3.独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力。
第2部分课程设计内容与要求热电偶测温有两大优点,一是测温的上限可达1800度,二是反应速度快。
由于热电偶体积小,热容量小,特别是裸装热电偶,接瞬间即可反映出被测点温度。
若用热电偶去测量元件、集成电路、散热元件等的温度特别方便。
热电偶的测温原理基于热电效应,将两种不同材料的导体串接成一个闭合回路,当两个接点的温度不同时,在回路中就会产生热电动势,并在回路中有一定大小的电流,此称为热电效应。
利用51单片机和K型热电偶的工作原理,设计一个温度检测系统,通过加热热电偶的测量端,读出冷端和热端的温度差,进而换算测量出实际温度并在数据码管上显示出来。
第3部分设计方案3.1 系统原理设计本系统硬件主要由热电偶温度传感器、A/D0809模数转换器、CPU模块8051、CPU挂箱以及接口对象构成。
热电偶采用分度号为K的热电偶,传感器接触到的温度转换成模拟信号传给A/D0809模数转换器。
再由其将数字信号传递给CPU,最后由CPU通过8279对两位数码管控制,此时所测温度就可以通过数码管显示出来。
3.2 系统结构设计图3.1 系统结构设计模块图第4部分系统硬件设计4.1 单片机最小系统单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
很多公司都有51系列的兼容机型推出,今后很长的一段时间内将占有大量市场。
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.其中XTAL1、XTAL2:晶体振荡电路反相输入端和输出端,RST:复位信号输入端。
4.2 模块设计原理图图4.1 温度传感器热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。
根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。
图4.2 A/D08090809A/D转化芯片是一款电子器件,片内无时钟,一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的时钟信号。
ADC0809的主要性能:(1) 8位逐次逼近型A/D转换器,所有引脚的逻辑电平与TTL电平兼容。
(2) 带有锁存功能的8路模拟量转换开关,可对8路0~5V模拟量进行分时切换。
(3) 输出具有三态锁存功能。
(4) 分辨率:8位,转换时间:100μs。
(5) 不可调误差:±1LBS,功耗:15mW。
(6) 工作电压:+5V,参考电压标准值+5V。
(7) 片内无时钟,一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的时钟信号。
ADC0809的内部结构:ADC0809是CMOS的8位模/数转换器,采用逐次逼近原理进行A/D转换,芯片内有模拟多路转换开关和A/D转换两大部分,可对8路0~5V的输入模拟电压信号分时进行转换。
模拟多路开关由8路模拟开关和3位地址锁存译码器组成,可选通8路模拟输入中的任何一路,地址锁存信号ALE将3位地址信号ADDA、ADDB、ADDC进行锁存,然后由译码电路选通其中的一路,被选中的通道进行A/D转换。
A/D转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器(SAR)、256R电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等。
另外ADC0809输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接连到CPU数据总线上。
ADC0809的多路转换:在实时控制与实时检测系统中,被控制与被测量的电路往往是几路或几十路,对这些电路的参数进行模/数、数/模转换时,常采用公共的模数、数模转换电路。
因此,对各路进行转换是分时进行的。
此时,必须轮流切换各被测电路与模数、数模转换电路之间的通道,以达到分时切换的功能。
ADC0809转换时序:首先输入地址选择信号,在ALE信号作用下,地址信号被锁存,产生译码信号,选中一路模拟量输入。
然后输入启动转换控制信号START(不小于100ns ),启动A/D转换。
转换结束,数据送三态门锁存,同时发出EOC信号,在允许输出信号控制下,再将转换结果输出到外部数据总线。
图4.3 8051VCC - 芯片电源,接+5V;VSS - 接地端;XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
PSEN:外ROM读选通信号。
RST/VPD:复位/备用电源。
RST(Reset)功能:复位信号输入端。
VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。
EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
EA功能:内外ROM选择端。
Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。
图4.4 数码管第5部分系统软件设计5.1 程序流程图图5.1 程序流程图5.2 汇编程序CSEG AT 4000HLJMP STARTCSEG AT 4100HPORT EQU 4FBFHSTART: SETB P1.2MOV DPTR, #PORTMOVX @DPTR, AWAIT: JNB P1.2, WAITMOVX A, @DPTRMOV R0, AMOV DPTR, #VALUETAB MOV R1, #00HCOMP1: MOV A, R1MOVC A, @A+DPTRMOV B, AMOV A, R0CLR CSUBB A, BJNC PRO1JMP PRO2PRO1: INC R1AJMP COMP1PRO2: MOV A, R1DEC AMOVC A, @A+DPTRMOV R2, AMOV A, R1MOVC A, @A+DPTRCLR CSUBB A, R2MOV R3, AMOV A, R0CLR CSUBB A, R2MOV R4, AMOV A, R4MOV B, #0AHMUL ABJNB PSW.2, PRO3MOV 40H, #09HAJMP PRO4PRO3: MOV R5, AMOV A, R3MOV B, AMOV A, R5DIV ABMOV 40H, APRO4: MOV A, R1DEC AMOV B, #0AHMUL ABADD A, 40HMOV 40H, ANOPMOV DPTR,#0CFE9H ;MOV A,#08HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#0CFE9H ;写显示RAM命令字 MOV A,#90HMOVX @DPTR,AMOV A, 40H ;转换结果ANL A,#0F0HSWAP AACALL TABLE ;转换为显码MOV DPTR,#0CFE8H ;8279数据口地址 MOVX @DPTR,A ;送显码输出MOV A, 40H ;转换结果ANL A,#0FHACALL TABLE ;转换为显码MOV DPTR,#0CFE8H ;8279数据口地址MOVX @DPTR,A ;送显码输出LJMP STARTTABLE: INC AMOVC A,@A+PCRETDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HVALUETAB: DB00H,0AH,14H,1EH,28H,32H,3CH,46H,50H,5AH,64H,6EH,78h,82H,8CH,96H,0A0HDB 0AAH, 0B4H,0BEH,0C8H,0D2H,0DCH,0E6H,0F0H,0FAH,0FFH END第6部分参考文献1.新编单片机原理与应用 .潘永雄编著.西安. 西安电子科技大学出版社, 2014.12.MCS-51系列单片机原理与应用.刘淑荣等编著.北京.中国电力出版社,2013.53.单片机原理与应用. 西安李建忠编著..西安电子科技大学出版社, 2012.64.MCS-51单片机应用设计. 张毅刚等编著.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社,2014.15.单片机原理及接口技术.余锡存等编著.西安.西安电子科技大学出版社, 2014.8第7部分课程设计总结通过对热电偶原理及误差来源的总结,对以热电偶温度计量误差情况有了系统认识,得出了一些结论。