B温度传感器课程设计报告完整版
数字温度计DS18B20课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。
它具有高精度、可编程、低功耗等优点,因此在很多领域都有广泛应用,比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。
DS18B20是一款数字温度传感器,它以数字方式输出采集到的温度值,精度高达±0.5℃,提供了多种通信协议,应用灵活。
在本次课程设计中,我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。
2. 课程设计目标在本次课程设计中,我们的目标是:1.学习数字温度计的工作原理和基本构成;2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理;3.制作一款数字温度计,并进行温度测量和数据传输。
3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息,然后通过模数转换器(ADC)将模拟信号转换成数字信号,并且通过数字信号处理单元进行处理,并显示在屏幕上。
温度传感器一般分为两种类型,即模拟温度传感器和数字温度传感器。
3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信,如1-wire协议、I2C协议等。
1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议,利用单总线实现数据传输。
3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集,并用LCD屏幕显示温度值。
首先要准备所需的材料和工具,包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。
具体步骤如下:•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作,我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成,以及DS18B20的使用方法和通信原理。
同时,我们可以独立制作一款数字温度计,在温度测量和数据传输方面有了实际经验。
这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。
5.通过本次课程设计,我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成,以及DS18B20的使用方法和通信原理。
课程设计报告 温度传感器
单片机控制ADC0809模数转换及显示的设计【摘要】传感器的作用是将不易检测的非电量信号转换为易于检测的电信号,如电压、电流、电荷等,为了实现系统自动化和智能化,就需要有中央处理器对外界信号进行分析并作出相应的处理,而CPU属于数字系统,只能用于处理数字信号,这就需要将模拟信号转换成数字信号来处理,因此,信号采集与处理系统的设计与研究有着十分重要的意义。
【关键词】模数转换 CPU【Abstract】The function of the sensor is to convert unelectronic signal to electronic signal which is easy to be tested, such as voltage\current\charge. To realize automation and intelligent of the system , there is necessity that CPU need to analyze the outer signal and response to it, but CPU is digital system, and it can only process the digital signal directly, so we must convert the analog signal to digital signal firstly. It is important to design and study the sample and process system.【Keywords】the converting of analog to digital CPU一、设计目的1.学习操作数字电路设计实验开发系统,掌握数据采集工作原理及应用。
2.掌握proteus和单片机C语言设计方法。
3.学习掌握单片机设计的全过程。
18B20温度传感器 课程设计报告
课程设计报告目录一.设计任务二.方案论证三.硬件设计3.1 DS18B20简介AT89C51型单片机简介3.2 总电路的设计图四.软件设计3.1 主程序框图3.2 初始化子程序18B20的主程序3.3 调试及运行五. 课程设计总结一、设计任务1. 熟悉电子系统开发的思路和步骤;2. 熟悉Keil C开发环境,并对18B20、LED数码管、4*4键盘等外围模块的驱动进行编写调试,学会基本的驱动开发思路,并通过调试学会定位问题的能力;3. 分别使用汇编语言和C语言编写调试整个电子系统的控制程序,学会电子系统的软件开发思路;4. 通过protel学会如何绘制原理图及PCB版图,从而完成整个电子系统的软硬件开发;二、方案论证A、分析本次设计任务可知:1.本设计要利用DS18B20测量温度,需要用89C51单片机控制DS18B20测量温度,并将DS18B20测得温度读取到单片机中来。
2. 本设计要用LED显示温度,可用五个共阳极LED,采用动态扫描法显示读取到单片机中的温度。
显示格式举例如下:(1)温度为正值————101.1 、99.2 第四个LED总是显示点号。
(2)温度为负值————-23.1 第一个总是显示一横,第四个总是显示点号。
B、经以上分析可得:可将本设计功能分为两大模块:1、DS18B20设置模块2、测温电路及其程序3、显示电路及其程序3. 在硬件电路上还要加上必要的基础电路:(1)时钟电路本次设计采用时钟频率为:12MHZ(2)按键测温电路及其程序按一次按钮即测一次温度并将测得的温度显示出来)C 、系统总体方案系统原理框图:由图可知该测量系统由DS18B20组成的测量电路和单片机控制电路组成。
系统通过DS18B20采集到的数据,然后通过单片机微控制芯片经过数据处理,最后通过数码管实时显示所测空气的温度。
用单个DS18B20采集温度采集温度并将其显示在LED 灯上,温度只需显示整数,小数位位不做要求;设置报警上下限,当按下键盘上的SETUP 键时,DS18B20不工作,从键盘上输入温度的上下限值,前边的两个LED 显示器显示温度上线,后边的两个LED 显示器显示温度下限,当采集的温度越过上限和低于下限时,P0.4口的发光二极管灯亮,表示报警;温度上下限的设置要在30S 内完成,如果没完成,温度传感器自行工作,设置完成后,按下Enter 键DS18B20开始采集并显示温度。
温度传感器课程设计报告1
温度传感器的特性及应用设计集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。
这类传感器已在科研,工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。
1、目的要求1.测量温度传感器的伏安特性及温度特性,了解其应用。
2.利用AD590集成温度传感器,设计制作测量范围20℃~100℃的数字显示测温装置。
3.对设计的测温装置进行定标和标定实验,并测定其温度特性。
4.写出完整的设计实验报告。
2、仪器装置AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。
3、实验原理AD590R=1KΩE=(0-30V)四、实验内容与步骤㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围⒈按图摆好仪器,并用回路法连接好线路。
⒉注意,温度传感器内阻比较大,大约为20MΩ左右,电源电压E基本上都加在了温度传感器两端,即U=E。
选择R4=1KΩ,温度传感器的输出电流I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。
⒊在0~100℃的范围内加温,选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃,分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。
填入数据表格。
⒋根据数据,描绘V~I特性曲线。
可以看到从3V到30V,基本是一条水平线,说明在此范围内,温度传感器都能够正常工作。
⒌根据V~I特性曲线,确定工作电压范围。
一般确定在5V~25V为额定工作电压范围。
㈡测量温度特性――确定其工作温度范围⒈按图连接好线路。
选择工作电压为10V,输出电流为I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。
⒉升温测量:在0~100℃的范围内加热,选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃时,分别同时测量输出电流大小。
将数据填入数据表格。
注意:一定要温度稳定时再读输出电流值大小。
由于温度传感器的灵敏度很高,大约为k=1μA/℃,所以,温度的改变量基本等于输出电流的改变量。
基于DS18B20数字温度传感器的温度检测系统课程设计报告
毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
铂电阻温度计传感器课程设计
铂电阻温度计传感器课程设计摘要传感器是现代科技和工程领域不可或缺的一部分。
本课程设计旨在介绍铂电阻温度计传感器的原理、特性和应用,以及如何设计和实现铂电阻温度计传感器。
导言铂电阻温度计传感器是一种常用的温度测量设备,具有精度高、稳定性好等优点。
在许多领域,如工业控制、环境监测等方面都有广泛的应用。
本课程设计将深入介绍铂电阻温度计传感器的工作原理和特点,并通过实验设计帮助学生更好地理解和应用铂电阻温度计传感器。
1. 铂电阻温度计传感器的工作原理铂电阻温度计传感器是基于材料电阻随温度变化的特性来测量温度的。
其中,铂电阻是一种具有稳定温度系数和较大温度范围的材料,常用的材料有PT100、PT1000等。
铂电阻温度计的原理是利用铂电阻的电阻值与温度之间的关系进行温度测量。
2. 铂电阻温度计传感器的特点•高精度:铂电阻温度计传感器的精度可以达到0.1°C,适用于需要高精度温度测量的场合。
•宽温度范围:铂电阻温度计传感器的温度测量范围通常在-200°C到+800°C之间。
•稳定性好:铂电阻温度计传感器具有良好的长期稳定性和重复性。
•快速响应:铂电阻温度计传感器的响应时间较短,能够快速反应温度的变化。
3. 铂电阻温度计传感器的应用铂电阻温度计传感器在许多领域有着广泛的应用,包括以下几个方面:•工业控制:铂电阻温度计传感器可用于工业控制系统中,如温度控制、温度补偿等。
•环境监测:铂电阻温度计传感器可用于监测环境温度,如气象观测、温室控制等。
•制冷和空调:铂电阻温度计传感器可用于制冷和空调系统中的温度控制。
•医疗设备:铂电阻温度计传感器可用于医疗设备中,如体温测量。
4. 实验设计本课程设计还将提供一个实验设计,帮助学生更好地理解和应用铂电阻温度计传感器。
以下是实验设计的主要内容:实验目的通过实验帮助学生了解铂电阻温度计传感器的工作原理和特性,以及如何进行温度测量。
实验器材•铂电阻温度计传感器•温度控制装置•数字温度显示器•实验电路板•连接线等实验步骤1.搭建实验电路:将铂电阻温度计传感器连接到实验电路板上。
传感器课程设计设计报告
课程设计题目电子体温计设计一、课程设计的背景与摘要温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。
温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。
日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。
利用热敏电阻器和惠斯通电桥制作一个电子体温计,也可以演示自动控制电路的工作原理。
现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。
因此传感器在此电子体温计的制作中起了重要的作用。
传统的玻璃水银(汞)体温计不仅使用不便,而且还存在着安全隐患。
这种体温计依靠体温的传导使汞柱的热胀冷缩的影响下伸缩而发生长度变化,因此其惰性大,获取体温平衡值的等待时间较为长久。
婴幼儿好动,测量体温大多不愿默契配合,用玻璃水银体温计给婴幼儿测量体温具有一定的危险性。
体温计水银囊的玻壳薄脆易碎,一旦被不慎咬碎,极易导致汞的外泄污染与中毒。
一支普通水银体温计内的汞含量约为2g,足以污染800L的水;汞只需0.3g的微量便能对成人的身体赞成致命的伤害。
人体一旦吸入大量的甲基汞,将有丧命之虞,如果摄入遭到汞污染的水或食物,将严惩损害神经系统,孕妇也将因此而产下畸形儿……鉴于水银体温计破裂会危及人体健良乃至宝贵的生命,欧美各国从上世纪末就已纷纷宣布禁止使用与销售水银体温计,并换代升级为安全环保的电子体温计。
电子体温计在国内也正在逐渐成为水银体温计的升级替代品。
2003年以来流行的“非典”、“甲流”等呼吸系统传染性疾病给中国和世界带来了无尽的痛苦和灾难。
这类疾病的主要病征之一就是发烧。
为此,许多车站、码头、学校、企事业单位、医务点均以测量体温作为判断是否得了“甲流”等疾病的前提。
(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)
目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中,相比运用多的是接触式传感器,非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器,其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。
热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。
常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等,它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等,常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器,如DALLAS公司DS18B20,MAXIM公司的MAX6576、MAX6577,ADI公司的AD7416等,这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单,如DS18B20该温度传感器为单总线技术,MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出,其本质均为数字输出,而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线,这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便,但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55~+125℃,而且温度的测量精度都不高,好的才±0.5℃,一般有±2℃左右,因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。
DSB温度传感器课程设计报告
单片机课程设计报告设计题目: DS18B20温度传感器班级: 09电信(2)班姓名: xxx学号: xxx指导教师: xxx调试地点: xxx目录一、概述2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
本文主要介绍了一个基于89S51单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。
对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机AT89C51、DS18B20温度传感器、液晶显示LCD1602。
二、内容1、课程设计题目基于DS18B20的温度传感器2、课程设计目的通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度,熟悉芯片的使用,温度传感器的功能,数码显示管的使用,汇编语言的设计;并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
3、设计任务和要求以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字温度计,采用数字温度传感器DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为±摄氏度。
DS18B20温度传感器设计报告
传感器课程设计---数字温度计专业:计算机控制技术年级:2011 级**:***学号: ************:***阿坝师专电子信息工程系1.引言1.1.设计意义在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,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,需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下:●硬件电路复杂;●软件调试复杂;●制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为-55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃。
DS18B20可以直接读出被测温度值,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热点。
2 设计要求2.1基本要求1) 用LCD12232实现实时温度显示温度和自己的学号。
2) 采用LED数码管直接读显示。
2.2扩展功能温度报警,能任意设定温度范围实现铃声报警;3资料准备3.1单片机89C52模块单片机89C52是本设计中的控制核心,是一个40管脚的集成芯片构成。
引脚部分:单片机引脚基本电路部分与普通设计无异,40脚接Vcc+5V,20脚接地。
X1,X2两脚接12MHZ的晶振,可得单片机机器周期为1微秒。
RST脚外延一个RST复位键,一端通过10K电阻接Vcc,一端通过10K电阻接地。
AT89S52是一种低功耗、高性能的8位CMOS微控制器,具有8K的可编程Flash 存储器。
使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32位I/O 口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
温度传感器课程设计
温度传感器课程设计报告专业:电气化年级: 13-2学院:机电院姓名:***学号:**********--目录1引言 (3)2 设计要求 (3)3 工作原理 (3)4 方案设计 (4)5 单元电路的设计和元器件的选择 (6)5.1微控制器模块 (6)5.2温度采集模块 (7)5.3报警模块 (9)5.4温度显示模块 (9)5.5其它外围电路 (10)6 电源模块 (12)7 程序设计 (13)7.1流程图 (13)7.2程序分析 (16)8. 实例测试 (18)总结 (18)参考文献 (19)1 引言传感器是一种有趣的且值得研究的装置,它能通过测量外界的物理量,化学量或生物量来捕捉知识和信息,并能将被测量的非电学量转换成电学量。
在生活中它为我们提供了很多方便,在传感器产品中,温度传感器是最主要的需求产品,它被应用在多个方面。
总而言之,传感器的出现改变了我们的生活,生活因使用传感器也变得多姿多彩。
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。
传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。
控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
而采用数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
大学物理实验温度传感器实验报告
大学物理实验_温度传感器实验报告大学物理实验报告:温度传感器实验一、实验目的1.学习和了解温度传感器的原理和应用。
2.掌握实验方法,提高实验技能。
3.探究温度变化对传感器输出的影响。
二、实验原理温度传感器是一种将温度变化转换为电信号的装置。
根据热敏电阻的阻值随温度变化的特性,当温度发生变化时,热敏电阻的阻值会相应地改变,从而输出与温度成比例的电信号。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
本实验采用热敏电阻作为温度传感器。
三、实验步骤1.准备实验器材:热敏电阻、数据采集器、恒温水槽、温度计、导线若干。
2.将热敏电阻置于恒温水槽中,连接导线至数据采集器。
3.将数据采集器与计算机连接,打开数据采集软件。
4.设置实验参数:采样频率、采样点数等。
5.将恒温水槽加热至预设温度,观察并记录实验数据。
6.改变恒温水槽的温度,重复步骤5。
7.对实验数据进行处理和分析。
四、实验结果与分析1.实验数据记录:在实验过程中,记录不同温度下的热敏电阻阻值和数据采集器的输出电压。
如下表所示:温度与数据采集器输出电压的关系图。
结果表明,随着温度的升高,热敏电阻阻值逐渐减小,数据采集器的输出电压逐渐增大。
这符合热敏电阻的特性。
3.误差分析:在实验过程中,可能存在以下误差来源:恒温水槽的温度波动、热敏电阻的灵敏度差异、导线连接不良等。
为了减小误差,可以采取以下措施:使用高精度温度计、提高导线连接的稳定性、多次测量取平均值等。
4.思考题:在本次实验中,我们采用了简单的数据采集器和热敏电阻进行温度测量。
在实际应用中,还可以通过其他方式进行温度测量,如采用单片机结合热敏电阻实现智能温度测量。
请思考:如何将热敏电阻与单片机连接?如何通过程序控制温度测量?如何实现温度数据的实时显示或传输?在实际应用中,还需要考虑哪些因素会影响测量精度?如何减小误差?五、结论与总结本实验通过热敏电阻和数据采集器测量了不同温度下的阻值和输出电压,验证了热敏电阻的阻值随温度变化的特性。
(word完整版)大学物理实验-温度传感器实验报告
关于温度传感器特性的实验研究摘要:温度传感器在人们的生活中有重要应用,是现代社会必不可少的东西。
本文通过控制变量法,具体研究了三种温度传感器关于温度的特性,发现NTC电阻随温度升高而减小;PTC电阻随温度升高而增大;但两者的线性性都不好.热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质.PN节作为常用的测温元件,线性性质也较好。
本实验还利用PN节测出了波尔兹曼常量和禁带宽度,与标准值符合的较好。
关键词:定标转化拟合数学软件EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR1.引言温度是一个历史很长的物理量,为了测量它,人们发明了许多方法。
温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量,具有反应时间快、可连续测量等优点,因此有必要对其进行一定的研究。
作者对三类测温元件进行了研究,分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系.2.热电阻的特性2.1实验原理2.1.1Pt100铂电阻的测温原理和其他金属一样,铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性.利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω(即Pt100)。
铂电阻温度传感器精度高,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线,为此,首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准,铂电阻温度系数TCR定义如下:TCR=(R100—R0)/(R0×100) (1。
1)其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值(R100=138.51Ω,R0=100。
00Ω),代入上式可得到Pt100的TCR为0。
003851。
Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下:Rt=R0[1+At+B+C(t-100)] (-200℃<t<0℃) (1。
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告篇一:温度传感器实验报告摘要:单片机系统设计是一门实践性和应用性都很强的课程。
为了充分激发学生的创造力,使学生熟悉单片机应用系统的研制和开发过程,掌握单片机的设计原理和开发步骤,我们开设了单片机系统设计综合实践课程。
本文阐述了此综合实践课程的实施方案,给出了典型的设计范例。
经过几年的教学实践,本课程取得了良好的教学效果。
关键词:单片机系统;综合实践课程;实践教学1 前言2 任务与要求利用伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统构成简单实用的单片机系统,要求如下:(1)充分应用MCS-51系列微处理器和伟福Lab6000系列单片机仿真实验系统所提供的硬件资源,自由选题实现一个简单实用的单片机系统。
(2)要求具备必需的人机接口。
(3)可以选用汇编或C51语言进行控制程序开发。
设计的系统性能如下:(1)系统运行稳定,具有一定的抗干扰和故障自测能力。
(2)系统设计安全可靠,具有出错报警和应急关闭能力。
(3)系统精度达到一般民用品的基本要求。
(4)人机接口界面友好、直观、操作简单。
另外,我们提供了一些选题供学生拓展思路,主要有:(1)出租车计价器。
(2)温度控制系统。
(3)可编程交通灯系统。
(4)PWM电机调速系统。
(5)数字温度计。
(6)数字频率计。
3 设计范例3.1 PWM电机调速系统PWM电机调速系统如图1所示,系统包含电机驱动电路和测速电路,两者构成闭环系统。
电机驱动采用脉宽PWM调压电路,测速电路的核心部件是霍尔元件。
霍尔元件是一种磁传感器。
用它可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。
在外磁场的作用下,当磁感应强度超过霍尔元件导通阈值BOP时,霍尔元件输出管导通,输出低电平。
若外加磁场的B值降低到BRP时,输出管截止,输出高电平。
在直流电机的转盘上粘贴着一枚小磁铁,霍尔元件安装在转盘附近,每当磁铁靠近霍尔元件时霍尔元件导通,输出低电平,远离时霍尔元件截至,输出高电平。
温度课程设计报告书--温度传感器
传感器技术课程设计分数:题目:温度传感器完成人:时间:二○一一年六月目录一.封面二.内容1.技术指标 (3)2.设计方案及其比较 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (3)2.3方案比较 (3)3.实现方案 (4)3.1组成 (4)3.2 关于DS18B20的详细介绍 (4)3.3工作原理图 (7)3.4电路程序 (8)4.调试过程及结论 (18)5.心得体会 (18)6.参考文献 (19)1.技术指标①独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;②测温范围为-55℃-+125℃,测量分辨率为0.0625℃;③工作电源: 3~5V;④适配各种单片机或系统机;⑤在使用中不需要任何外围元件;⑥内含寄生电源。
2.设计方案及其比较2.1 方案一采用热敏电阻,热敏电阻精度,重复性,可靠性较差,对于检测1摄氏度的信号是不适用的,也不能满足测量范围。
在温度测量系统中,也采用单片温度传感器,比如ADS90,LM35等。
但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使测温系统的硬件结构较复杂。
另外,这种测温系统难以实现多点测温,也要用到复杂的算法,一定程度导航也增加了软件实现的难度。
2.2 方案二采用单总线数字温度传感器DS18B20温度测量温度,直接输出数据信号。
便于单片机处理及控制,节省硬件电路。
而且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0-100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。
DS18B20最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20 和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。
每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。
这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。
2.3 方案比较综上所述,选择方案二3. 实现方案3.1 组成采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制,按照系统设计的要求,系统由3个模块组成:主控制器,测温电路和显示电路。
课设报告基于DS18B20温度传感器的温度检测系统
大连海事大学课程设计报告——基于DS18B20温度传感器的温度检测系统指导教师:姓名:专业:学号:一、设计目的本文采用单片机来实现对温度的检测与显示。
它的主要组成部分有:STC89C51单片机、温度传感器、键盘电路、显示电路、蜂鸣器报警电路。
它可以实时显示温度和设定温度,实现对温度的测量,设定报警上下限等功能。
二、硬件设备STC89C51、DS18B20、LCD12864、蜂鸣器、键盘总体框图三、硬件部分综述该系统的总体设计思路如下:温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到STC89C51单片机上,经过51单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器为点阵字符LCD,12864液晶模块。
检测范围-55摄氏度到+125摄氏度。
本系统除了显示温度以外还可以设置一个温度值,对所测温度进行监控,当温度高于或低于设定温度时,开始报警并启动相应程序中央微处理器STC89C51:STC89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
STC89C51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
单片机最小系统温度传感器接口DS18B20原理与分析:DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
温度传感器课程设计报告
六安职业技术学院课程设计(论文)自动测试与检测技术姓名:****指导教师:*****专业名称:***********所在系部:**********2011年5月目录1摘要2、传感器的构成及T型热电偶使用 (1)3温度传感器测温组成方框图 (1)4、热电偶测温电路系统的工作原理 (1)4.1热电偶测温电路系统的组成4.2单片机控制热电偶测温电路原理图(见附录)4.3热电偶测温电路工作原理5单元电路的设计及元件的选取5.1+5V稳压电源的设计5.2电桥电路的设计5.3放大器电路的设计5.4ICL7107电路的设计5.5显示电路的设计5.6元件选取摘要温度是一个非常重要的物理量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。
因此对温度的检测的意义就越来越大。
温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中,得到了广泛应用。
在工业生产过程中,很多时候都需要对温度进行严格的监控,以使得生产能够顺利的进行,产品的质量才能够得到充分的保证。
使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制,保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行,从而提高企业的生产效率关键字:热电偶,ICL7107,AbstractTemperature is a very important physical,Because it directly affects many physical and chemical reactions,Temperature control will lead to many problems mistakes,Therefore,the significance of increasing temperature detection,Temperature acquisition and control system in the industrial,scientific,and other areas of life,is widely used,Only in the industrial production process to ensure that production conditions,it may ensure product quality,Automatic temperature control system can automatically produce a temperature controlled environment,Permit the production of automation and intelligence to the smooth,safe,thereby improving production efficiency。
温度传感器设计报告
温度传感器设计报告XX工程学院班级一、设计电路 (3)1、设计要求 (3)2、设计目的 (3)二、设计原理 (3)1、设计模块图 (3)2、溫度感測器LM35 (4)1)、LM35简介: (4)2)、LM35封装介绍: (4)3、单片机AT89C51 (5)4、ADC0809介绍 (7)1).主要特性 (7)2).部结构 (7)3).外部特性(引脚功能) (8)三、原理图 (9)1、温度采集模块 (9)2、单片机控制及AD转换模块 (9)3、显示模块 (10)4、报警模块 (10)5、电源模块 (11)6、总电路原理图 (11)四、PCB图 (12)五、程序 (13)六、实物展示 (18)1、完成品 (18)2、接电展示 (18)七、元器件清单 (18)八、总结 (18)一、设计电路1、设计要求1)、温度低于或超出设定温度围时发出报警。
2)、温度值可在数码管上实时数字显示。
3)、报警温度可以由人工自由设定。
2、设计目的1)、在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
2)、熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理3)、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4)、培养书写综合设计实验报告的能力二、设计原理1、设计模块图图1:模块图2、溫度感測器LM351)、LM35简介:LM35是由National Semiconductor所生產的溫度感測器,其輸出電壓與攝氏溫標呈線性關係,轉換公式如式(1),0時輸出為0V,每升高1°,輸出電壓增加10mV。
LM35有多種不同封裝型式,外觀如圖1所示。
在常溫下,LM35不需要額外的校準處理即可達到C°CC41°±的準確率。
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B温度传感器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】单片机课程设计报告设计题目: DS18B20温度传感器班级: 09电信(2)班姓名: xxx学号: xxx指导教师: xxx调试地点: xxx目录一、概述2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
本文主要介绍了一个基于89S51单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。
对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机AT89C51、DS18B20温度传感器、液晶显示LCD1602。
二、内容1、课程设计题目基于DS18B20的温度传感器2、课程设计目的通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度,熟悉芯片的使用,温度传感器的功能,数码显示管的使用,汇编语言的设计;并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。
3、设计任务和要求以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字温度计,采用数字温度传感器DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为±摄氏度。
温度显示采用LCD1602显示,两位整数,一位小数。
系统总体仿真图板上实现效果图4、正文(一)、方案选择与论证根据设计任务的总体要求,本系统可以划分为以下几个基本模块,针对各个模块的功能要求,分别有以下一些不同的设计方案:(1)、温度传感模块方案一:采用热敏电阻,热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1摄氏度的信号是不适用的,也不能满足测量范围。
在温度测量系统中,也常采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等。
但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使测温系统的硬件结构较复杂。
另外,这种测温系统难以实现多点测温,也要用到复杂的算法,一定程度上也增加了软件实现的难度。
方案二:采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。
便于单片机处理及控制,节省硬件电路。
且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。
DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。
每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。
这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。
综上分析,我们选用第二种方案。
温度传感模块仿真图(2)、显示模块方案一:采用8位段数码管,将单片机得到的数据通过数码管显示出来。
该方案简单易行,但所需的元件较多,且不容易进行操作,可读性差,一旦设定后很难再加入其他的功能,显示格式受限制,且大耗电量大,不宜用电池给系统供电。
方案二:采用液晶显示器件,液晶显示平稳、省电、美观,更容易实现题目要求,对后续的园艺通兼容性高,只需将软件作修改即可,可操作性强,也易于读数,采用RT1602两行十六个字符的显示,能同时显示其它的信息如日期、时间、星期、温度。
综上分析,我们采用了第二个方案显示模块仿真图三、系统的具体设计与实现(1)、系统的总体设计方案采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制,读取温度信号并进行计算处理,并送到液晶显示器LCD1602显示。
按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
数字温度计总体电路结构框图如图下所示。
(2)、硬件电路设计a、单片机控制模块该模块由AT89C51单片机组成在设计方面,AT89C51的EA接高电平,其外围电路提供能使之工作的晶振脉冲、复位按键,四个I/O分别接8路的单列IP座方便与外围设备连接。
当AT89C51芯片接到来自温度传感器的信号时,其内部程序将根据信号的类型进行处理,并且将处理的结果送到显示模块,发送控制信号控制各模块。
b、温度传感器模块DS18B20相关资料1、DS18B20原理与分析DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
可以分别在 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进,给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
以下是DS18B20的特点:(1)独特的单线接口方式:DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
(2)在使用中不需要任何外围元件。
(3)可用数据线供电,电压范围:+~ + V。
(4)测温范围:-55 - +125 ℃。
固有测温分辨率为℃。
(5)通过编程可实现9-12位的数字读数方式。
(6)用户可自设定非易失性的报警上下限值。
(7)支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点测温。
(8)负压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
2、DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理上图所示,图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数,进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这就是DS18B20的测温原理。
另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,他有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
DS18B20工作过程一般遵循以下协议:初始化——ROM操作命令——存储器操作命令——处理数据①初始化单总线上的所有处理均从初始化序列开始。
初始化序列包括总线主机发出一复位脉冲,接着由从属器件送出存在脉冲。
存在脉冲让总线控制器知道DS1820 在总线上且已准备好操作。
② ROM操作命令一旦总线主机检测到从属器件的存在,它便可以发出器件ROM操作命令之一。
所有ROM操作命令均为8位长。
这些命令如下:Read ROM(读ROM)[33h]此命令允许总线主机读DS18B20的8位产品系列编码,唯一的48位序列号,以及8位的CRC。
此命令只能在总线上仅有一个DS18B20的情况下可以使用。
如果总线上存在多于一个的从属器件,那么当所有从片企图同时发送时将发生数据冲突的现象(漏极开路会产生线与的结果)。
Match ROM( 符合ROM)[55h]此命令后继以64位的ROM数据序列,允许总线主机对多点总线上特定的DS1寻址。
只有与64位ROM序列严格相符的DS18B20才能对后继的存贮器操作命令作出响应。
所有与64位ROM序列不符的从片将等待复位脉冲。
此命令在总线上有单个或多个器件的情况下均可使用。
Skip ROM( 跳过ROM )[CCh]在单点总线系统中,此命令通过允许总线主机不提供64位ROM编码而访问存储器操作来节省时间。
如果在总线上存在多于一个的从属器件而且在Skip ROM命令之后发出读命令,那么由于多个从片同时发送数据,会在总线上发生数据冲突(漏极开路下拉会产生线与的效果)。
Search ROM( 搜索ROM)[F0h]当系统开始工作时,总线主机可能不知道单线总线上的器件个数或者不知道其64位ROM编码。
搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。
Alarm Search(告警搜索)[ECh]此命令的流程与搜索ROM命令相同。
但是,仅在最近一次温度测量出现告警的情况下,DS18B20才对此命令作出响应。
告警的条件定义为温度高于TH 或低于TL。
只要DS18B20一上电,告警条件就保持在设置状态,直到另一次温度测量显示出非告警值或者改变TH或TL的设置,使得测量值再一次位于允许的范围之内。
贮存在EEPROM 内的触发器值用于告警。
③存储器操作命令Write Scratchpad(写暂存存储器)[4Eh]这个命令向DS18B20的暂存器中写入数据,开始位置在地址2。
接下来写入的两个字节将被存到暂存器中的地址位置2和3。
可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。
Read Scratchpad(读暂存存储器)[BEh]这个命令读取暂存器的内容。