基于单片机的热电偶测温系统
基于热电偶的温度测试仪设计
基于热电偶的温度测试仪设计摘要：基于热电偶的温度测试仪，该仪器是以AT89C51单片机为核心，由AD590，由热电偶测量热端温度T，该热电偶采用K型热集成温度传感器测量冷端温度T电偶（镍铬-镍硅热电偶）。
它们分别经过I/V转换和线性放大，分时进行A/D转换，转换后的数字信号送入AT89C51单片机，经单片机运算处理，转换成ROM地址，再通过二次查表法计算出实际温度值，此值送4位共阴极LED数码管显示。
该热电偶测温仪的软件用C语言编写，采用模块化结构设计。
关键词：热电偶，冷端温度补偿，89C51单片机，ADC0809，线性化标度变换Abstract:Thermocouple-based temperature testing instrument, the instrument is based on AT89C51 microcontroller as the core, from AD590 integrated temperature sensor measures the cold junction temperature T0, measured by the thermocouple hot-side temperature T, the use of K-Thermocouple Thermocouple ( Ni-Cr - Ni-Si thermocouple). They are through the I / V conversion and linear amplification, time for A / D conversion, the converted digital signal into the AT89C51 microcontroller, microcontroller operation after processing into ROM address, and then through the second look-up table method to calculate the actual temperature value, this value is sent to four common cathode LED digital tube display. The thermocouple thermometer software with C language, using a modular structure design.Keywords:Thermocouple, cold junction temperature compensation, 89C51 microcontroller, ADC0809, linear scale transformation目录1 前言 (1)2 整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3 单元模块设计 (4)3.1冷端采集和补偿电路模块 (4)3.1.1 AD590介绍 (4)3.1.2冷端采集和补偿电路分析 (6)3.2热端放大电路模块 (6)3.3A/D转换器ADC0809 (7)3.4单片机模块 (8)3.5LED显示模块 (11)4 软件设计 (13)4.1主程序 (13)4.2A/D转换子程序 (13)4.3线性化标度变换子程序 (15)5 系统调试 (18)5.1调试软件介绍 (18)5.1.1 ISIS简介 (18)5.1.2 Keil C51简介 (18)5.2硬件调试 (18)5.3软件调试 (19)5.4硬件软件联调 (20)6系统技术指标及精度和误差分析 (21)7设计小结 (22)8总结与体会 (23)9参考文献 (24)附录1：电路总图 (25)附录2：软件代码 (26)1 前言温度是表征物体冷热程度的物理量，温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
基于单片机的温度检测系统硬件设计
基于单片机的温度检测系统硬件设计温度是工业生产和日常生活中常见的重要参数之一。
准确的温度检测对于许多应用场景至关重要，如医疗、化工、电力、食品等行业。
随着科技的不断发展，单片机作为一种集成了CPU、内存、I/O接口等多种功能于一体的微型计算机，被广泛应用于各种温度检测系统中。
本文将介绍一种基于单片机的温度检测系统硬件设计方法。
温度检测系统的主要原理是热电偶定律。
热电偶是一种测量温度的传感器，它基于塞贝克效应，将温度变化转化为电信号。
热电偶与放大器、滤波器等电路元件一起构成温度检测电路。
放大器将微弱的电信号放大，滤波器则消除噪声，提高信号质量。
将处理后的电信号输入到单片机中进行处理和显示。
在原理图设计中，我们选用了一种常见的温度检测芯片——DT-6101。
该芯片内置热电偶放大器和A/D转换器，可直接与单片机连接。
我们还选择了滤波电容、电阻等元件来优化信号质量。
原理图设计如图1所示。
软件设计是温度检测系统的核心部分。
我们采用C语言编写程序，实现温度的实时检测和显示。
程序主要分为初始化、输入处理、算法处理和输出显示四个模块。
初始化模块：主要用于初始化单片机、DT-6101等硬件设备。
输入处理模块：从DT-6101芯片读取温度电信号，并进行预处理，如滤波、放大等。
算法处理模块：实现温度计算算法，将电信号转化为温度值。
常用的算法有线性插值法、多项式拟合法等。
输出显示模块：将计算得到的温度值显示到液晶屏或LED数码管上。
硬件调试是确保温度检测系统可靠性和稳定性的关键步骤。
在组装过程中，需注意检查元件的质量和连接的正确性。
调试时，首先对硬件进行初步调试，确保各电路模块的基本功能正常；然后对软件进行调试，检查程序运行是否正确；最后进行综合调试，确保软硬件协调工作。
通过实验，我们验证了基于单片机的温度检测系统的准确性和稳定性。
实验结果表明，系统在-50℃~50℃范围内的误差小于±5℃，满足大多数应用场景的需求。
基于单片机的热电偶冷端温度控制论文
基于单片机的热电偶冷端温度补偿设计摘要：热电偶的冷端温度控制系统以AT89C51单片机为中心控制器件，主要由温度传感模块，A/D转换放大模块，单片机编程模块，显示模块等部分组成。
温度信号由热电偶采集，经MAX6675进行冷端补偿并放大，然后送入单片机内。
显示部分由“人机交互界面”的1602液晶显示，增加可读性。
该系统具备较高的测量精度，能较好的完成设计要求。
Thermocouple cold end temperature control system based on AT89C51 single chip microcomputer as the central control device, mainly by the temperature sensing module, A / D conversion amplification module, MCU programming module, display module and other components. The temperature signal acquisition by thermocouple cold end compensation, by MAX6675 and amplification, and then into the single chip computer. The display section by" interface" of the 1602 liquid crystal display, increase readability. The system has higher accuracy, and better able to complete the design requirements.目录1.引言…………………………………………………………………………………设计任务及要求…………………………………………………………………设计方案…………………………………………………………………………2.1各模块的电路的方案选择及论证…………………………………………2.1.1温度采集及控制模块……………………………………………………2.1.2 主机控制模块…………………………………………………………2. 1. 3显示模块…………………………………………………………………………2.2系统各模块的最终案……………………………………………………………3.功能模块设计和参数计算…………………………………………………………3.1温度采集及控制部分……………………………………………………3.2 单片机控制部分……………………………………………………3.3数字显示部分…………………………………………………4.软件设计…………………………………………………………………4.1主程序………………………………………………………………4.2 液晶显示模块………………………………………………………5.系统测试及结果分析…………………………………………………………5.1实用仪器及型号………………………………………………………5.2.2温度数据采集测试记录……………………………………………6.总结………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………1.引言热电偶在热处理炉温控制，航空发动机排气温度点检等100~1300摄氏度高温度测量领域有着广泛的应用，测量精度意义重大。
基于单片机的温度测量
引言：温度是一个常见的物理量，对于许多领域的应用来说，准确地测量温度非常重要。
单片机作为一种常见的嵌入式系统，具有强大的数据处理和控制能力。
本文将介绍基于单片机的温度测量技术及其应用。
概述：温度测量是一项广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域的技术。
传统的温度测量方法主要基于热敏电阻、热电偶、红外线等。
而基于单片机的温度测量技术则结合了传感器、单片机和通信等技术，能够实时、精确地监测和控制温度。
正文：1. 传感器选择1.1 热敏电阻热敏电阻是一种根据温度变化导致电阻值变化的传感器。
它的特点是响应速度快、精度高，但对环境温度和供电电压的稳定性要求较高。
1.2 热电偶热电偶是一种使用两个不同金属的导线连接的传感器。
它的优点是测量范围广，适用于极高或极低温度的测量，但精度较低，受电磁干扰影响较大。
1.3 红外线传感器红外线传感器是一种测量物体表面温度的传感器。
它可以通过接收物体发出的红外辐射来测量温度，适用于无接触测量，但精度受物体表面性质影响较大。
2. 单片机选择2.1 嵌入式系统单片机作为一种常见的嵌入式系统，集成了处理器、存储器和外设接口。
它具有较强的计算和控制能力，适用于温度测量应用中的数据处理和控制任务。
2.2 选择合适的单片机型号选择合适的单片机型号是确保系统稳定运行的关键。
应根据温度测量的要求确定所需要的计算能力、引脚数量、通信接口等因素，选择合适的单片机型号。
3. 温度采集与处理3.1 模拟信号采集通过选定的传感器，将温度信号转换为模拟电压信号。
使用单片机的模拟输入接口，对模拟电压信号进行采集，获取温度数据。
3.2 数字信号处理单片机通过内置的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。
根据所选单片机型号的计算能力，可以进行进一步的数据处理和算法运算，包括滤波、校正等。
4. 数据存储与通信4.1 存储器选择根据温度测量系统的要求，可以选择合适的存储器类型，如闪存、EEPROM等。
基于51单片机K型热电偶MAX6675的8路温度显示系统
自动化工程训练课程设计目录第一章............................................ 绪论第二章............................................ 方案论证2.1温度采集方案2.2显示界面方案第三章............................................ 系统整体设计3.1 系统总体分析3.2设计原理第四章............................................ 各个元器件及芯片简介4.1 AT89C51单片机介绍4.2 K型热电偶简介4.3 MAX6675简介4.4 LCD12864简介第五章............................................ 各部分电路设计5.1温度采集电路5.2数据处理电路5.3温度显示电路5.4超限报警电路第六章............................................ 心得体会附录1 硬件仿真图与运行效果展示附录2 软件代码第一章绪论在工业生产中，需要检测工艺生产线的温度，而且这个温度范围还很大。
该系统采集主要以Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据的无线传输。
AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器。
无线收发一体数传MODEM模块PTR2000芯片性能优异，在业界居领先水平，它的显著特点是所需外围元件少，因而设计非常方便。
因此用来设计工业温度检测系统相当的合适。
在本文中，主要说明单片机与K型热电偶以及K型热电偶模数转换器—MAX6675的组合，形成单片机的温度检测系统。
包括：如何针对系统的需求选择合适的温度检测器件，如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制温度检测器件进行数据传输的单片机程序，并简要介绍数字温度传感器MAX6675的应用。
基于热电偶的单片机温度控制系统设计
温度控制系统摘要本设计是采用热电偶为温度检测元件的单片机温度控制系统，这个系统是由硬件和软件两部分组成的。
硬件电路包括三个部分：温度检测及放大电路、键盘/显示电路、温度控制电路。
工作过程如下：热电偶检测炉内温度，得到的温度值经过A/D转换后输入到8155进行显示，同时从8155键盘输入系统温度设定值，将设定值与实际测量值进行比较会得到一个偏差值，将此偏差值进行PID处理，处理后的控制量送给双向可控硅。
双向可控硅在给定周期T内具有不同的导通时间，这是由双向可控硅控制极上的触发脉冲控制的，这个触发脉冲是8031的P1.3引脚上产生的，经过零同步脉冲同步后经光耦管和驱动电路输出到可控硅的控制极上，从而改变加热的时间，达到温度控制的目的。
软件部分包括主程序、T0中断服务程序、T1中断服务程序等。
关键词：单片机，温度控制，硬件，PID算法Temperature Control SystemAbstractThe design is a single chip microcomputer temperature control system adopting the electric thermocouple to measure temperature, this system is made up of hardware and software.The circuit of the hardware includes three parts: temperature measure and enlarge circuit、keyboard and LED circuit and temperature control circuit. The working course is as following: the electric thermocouple measures the temperature of the stove, the temperature value is changed by A/D converter, and then it is input to 8155 and shown. At the same time the establishing value of systematic temperature is input from 8155 keyboards , it can receive one difference according to actual measurement value and the establishing value, this difference value is deal with PID, and then give this amount to the two-way silicon controlled rectifier. The two-way silicon controlled rectifier has different leading time in the given cycle T, this time is controlled by polarity’s pulse of touching of the two-way silicon controlled rectifier, this pulse of touching is provided by the P1.3 of 8031, it is synchronous with the zero pulse, and then input to control polarity of silicon controlled rectifier through the Photoelectric coupling and drive circuit, it can change the time of heating, at last this system can achieve the control aim.The part of the software is made up of main program, T0 cutting off service routine, and T1 cutting off service routine and so on.Keywords: single chip computer, temperature control, the hardware, PID algorithm目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题的背景 (1)1.2温度控制技术的现状及其发展趋势 (1)1.3国内温度控制技术的研究成果 (2)1.4课题的研究内容 (2)2 温度检测部分 (4)2.1热电偶简介 (4)2.2热电偶在本设计中的应用 (5)3 数据采集部分 (7)3.1ADC0809简介 (7)3.2ADC0809在本设计中的应用 (7)3.3ADC0809转换程序 (8)4 8155的输入与显示部分 (10)4.18155简介 (10)4.28155在本设计中的应用 (11)4.2.1 8155的显示过程 (12)4.2.2 8155的输入过程 (14)5 温度控制部分 (16)5.1双向可控硅简介 (16)5.2温度控制过程 (16)5.3温度控制的算法 (18)5.3.1 PID控制的原理和特点 (18)5.3.2温度控制的具体算法 (19)6 MAX232的介绍 (21)6.1收发器的历史 (21)6.2MAX232的工作电路 (21)6.3MAX232的详细说明 (22)6.3.1双充电泵电压变速器 (22)6.3.2 RS-232驱动器 (22)6.3.3 RS-232接收器 (22)7 软件设计 (24)7.1主程序流程图 (24)7.2部分程序 (24)结论...................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于MCS51单片机热电偶测温系统综合实训PPT
自动化学院电气信息类专业 综合实训
A/D转换数据 FFH
N
温度 X 1370
X=
1370 N 255
实训基本要求
1） 用K型热电偶测温，测温范围为0—1370°C，对 应电压0~54.8186mVDC。 2） 具有4位数码管或液晶实时显示测量温度，保留 整数位，不要小数位。 3） 通过信号放大与调理电路将0~54.8186mVDC放 大为0~5VDC电压。 4） 具有冷端温度补偿功能，冷端环境温度按20°C 恒温处理，可以在软件中进行补偿处理。 5） 对热电偶测温可做线性化处理，即可以通过线性 标度变换公式进行处理，不必查热电偶分度表。
实训总体要求
1、具有利用Protel99或proteus软件对系 统硬件电路进行绘制、仿真以及焊接调试 硬件电路的硬件开发技能，会熟练使用 51TRACER仿真开发器。 2、具有对普通电子元器件测试、焊接、 安装和调试能力。 3、具有使用keil软件对MCS51单片机软 件编程（C语言或汇编语言）能力。 4、具有对系统进行软硬件联机调试技术 能力。
实训内容
3 熟悉使用PROTEL99或proteus软件 完整绘制系统硬件电路并对其进行正确仿 真。 4 根据设计的系统硬件电路原理图所需 要的元器件清单，通过指导老师，领取工 具、线路电路板及所选择的器件，然后使 用连接导线认真焊接系统硬件电路，在焊 接线路过程中，要考虑系统抗干扰措施， 布置器件时，要考虑合理、均匀、美观。
基于单片机的温度测控系统的设计
基于单片机的温度测控系统的设计在现代的工业领域和生活中，温度测控系统被广泛应用，以监测和控制温度。
本文将介绍一个基于单片机的温度测控系统设计。
1.系统概述该系统的设计目标是能够测量和监控环境中的温度，并能自动调节温度以保持设定的温度。
该系统由传感器模块、数据处理模块和执行器模块组成。
2.传感器模块传感器模块用于测量环境中的温度。
在该系统中，我们可以使用温度传感器来实现温度测量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻等。
传感器模块将温度数据传输给数据处理模块。
3.数据处理模块数据处理模块基于单片机来实现。
单片机通过接收传感器模块传输的温度数据，进行数据处理和判断，并决定是否需要调节温度。
数据处理模块还可以设置一个温度阈值，当环境温度超过或低于该阈值时，触发执行器模块进行温度调节。
4.执行器模块执行器模块是用来调节环境温度的关键。
在该系统中，我们可以使用电热器或制冷器来调节温度。
执行器模块会根据数据处理模块的控制信号来决定是否打开或关闭电热器或制冷器，以达到设定的温度。
5.界面设计为了方便用户的操作和监控，我们可以设计一个用户界面模块。
用户界面模块可以通过LCD显示屏展示当前环境温度和设定的温度，并提供一些按键用于设置温度阈值。
用户可以通过按键来设置温度阈值，同时可以看到当前温度和设定的温度。
6.系统工作流程系统的工作流程如下：-传感器模块测量环境温度，并将温度数据传输给数据处理模块。
-数据处理模块接收温度数据，并进行处理和判断。
-如果环境温度超过或低于设定的温度阈值，数据处理模块触发执行器模块进行温度调节。
-执行器模块根据数据处理模块的控制信号，打开或关闭电热器或制冷器，以调节环境温度。
-用户可以通过用户界面模块设置温度阈值，同时可以实时监控当前温度和设定的温度。
7.系统优化为了进一步优化系统的性能，我们可以考虑以下几个方面：-引入PID控制算法，以提高温度的稳定性和控制精确度。
-添加温度报警功能，当环境温度超过一定范围时，触发警报。
基于单片机和K型热电偶的温度测量仪表设计
1.概述1.1题目名基于单片机和K 型热电偶的温度测量仪表设计1.2功能和技术指标要求（1）温度测量范围：室温~200℃；（2）温度检测元件：K 型分度号热电偶；（3）具有热电偶冷端温度自动补偿功能；（4）温度测量精度：1℃±FS*2%；（5）温度显示：LED 或LCD 数字显示，显示分辨率0.1℃（6）具有温度上限、下线设置功能，当温度测量值越限时，进行声光报警；（7）电源：电网AC220V , 要求在电网电压变化±15%范围内能够正常工作。
1.3国内外相关情况概述温度的测量的历史：第一个温度传感器是伽利略做出来的。
而温度测量的里程碑是由法勒海特设计的水银温度计。
1740年瑞典人摄氏提出在标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0度，而水的沸腾度为100度。
温度测量在保证产品的质量，节约能源，安全生产起到至关重要的作用。
技术现状有点到线，线到面温度分布的测温技术；由表面到内部的测温技术。
发展趋势是由于环境的多样化，复杂化，测温对象的多样化，智能检测成为现在温度测试的趋势。
所以要加强新工艺的开发；向着智能化发展。
2.技术方案2.1温度测量的基本方法与原理常见的温度测量方法和测温原理有：接触式，原理是热胀冷缩，这种方法测温方便。
液体式（如毛细管，水银温度计），原理是受热，液体膨胀系数变大，从而液体上升。
这种方法测温比较准确。
2.2总技术方案温度测量仪表功能结构热电偶 放大器 ADC单 片 机 环境温度测量 直流稳压电源 数字显示 声光报警 上下限设置先读取环境温度，热电偶测得温度经过ADC转换器变成数字，测得冷端温度，用补偿法再计算出温度值，送到显示器显示。
如果温度超过上限设置，下限设置则蜂鸣器报警，且LED 灯变红。
3.硬件设计3.1热电偶放大器设计冷端补偿专用芯片MAX6675的温度读取芯片MAX6675采用标准SPI串行外设总线与MCU接口，MAX6675只能作为从设备。
温度值与数字对应关系为:温度值=1023.75×转换后的数字量/40953.2热电偶冷端温度补偿方法及电路冷端补偿法：测冷端温度补偿法再计算出温度值送到显示器（循环）LCD显示（循环）ASC码电路：3.3ADC电路由MAX6675完成AD转换。
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。
基于热电偶的测温系统设计_毕业设计完整版
温度是一个十分重要的物理量大于它的测量与控制又十分重要的意义。随着现 代工弄也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：如大气及空调房中的温度高低直接影响着人们的身体健康；在大规模集成电路 生产线上环境温度不适当会严重影响产品的质量。
测温技术在生产过程中，在产品质量控制和检测设备在线故障诊断和安全保护 以及节约能源等方面发挥了重要作用。
本设计是将两者结合，利用单片基结合传感器技术而开发设计出一个温度监控 系统。该设计的预期结果就是设计出一套基于单片机控制的热电偶测温数字显示系 统并能 proteus 实现仿真。根据要求编写出应用程序，绘制出 protel 电路图，动 手完成实物设计。
4
XXXXXX 毕 业 设 计
2 总设计方案
本系统以 AT89S52 作为处理器，使用 MAX6675 作为温度传感器，配以温度显示。 整个系统力求结构简单，功能完善。使用温度传感器 MAX6675+AT89S52，MAX6675 将 热电偶测温应用时复杂的线性化、冷端补偿及数字化输出等问题集中在一个芯片上 解决，简化了将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域时复杂的软硬件设计，因而 该器件是将热电偶测温方案应用于嵌入式系统领域的理想选择。
基于单片机的热电偶测温系统方案
基于单片机的热电偶测温系统摘要热电偶传感器是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器，在工业用温度传感器中占有及其重要的地位。
本文设计了基于单片机的热电偶测温系统，该测温系统由温度测量电路、运算放大电路、A/D转换电路及显示电路组成，以AT89C51单片机为主控单元。
文中首先介绍了热电偶的测温原理，热电偶冷端补偿方法，结构形式，及其特点等，另外简答介绍了硬件平台中相关模块的功能及用法。
另外对硬件电路包括温度转换芯片MAX6675、K型热电偶、89C51单片机、数码管等元器件及温度采集电路、温度转换电路、数码管显示电路做了详细的介绍及说明。
关键词温度传感器热电偶热时间常数冷端补偿The thermocouple temperature measurement systembased on single chip microcomputerABSTRACTThermocouple sensor is currently the most widely used in non-contact temperature measurement of thermoelectric sensors, in the industry with a temperature sensor and its important status. This paper designed the thermocouple temperature measurement system based on single chip microcomputer, the temperature measurement system composed of temperature measuring circuit, operational amplifier circuit, A/D conversion circuit and display circuit, AT89C51 single chip processor as the main control unit. This paper first introduces the principle of thermocouple temperature measurement, the thermocouple cold junction compensation method, structure form, and its characteristics, etc., in the hardware platform are introduced another short answer function and usage of related modules. In addition to hardware circuit including temperature conversion chip MAX6675, K type thermocouple, 89 c51, digital tube and other components and temperature acquisition circuit, temperature conversion circuit, digital tube display circuit made detailed introduction and description.KEY WORDS Temperature sensor Thermocouple Thermal time constant Cold junction compensation1 绪论温度是反映物体冷热状态的物理参数，对温度的测量在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工、国防、科研等领域中有广泛地应用。
基于STC12C5A60S2单片机热电偶温度检测系统
一、设计目的1、了解热电偶的基本概念，掌握热电偶的工作原理；2、掌握热电偶的基本定律、基本类型、温度补偿方法、使用热电偶的测温方法；3、掌握热电偶温度测量系统设计方法，学会独立思考、解决问题的能力。
二、设计任务1、收集资料，阅读文献，了解热电偶测温原理。
2、设计热电偶温度补偿电路，信号放大电路，A/D采样电路及信号的处理显示电路。
3、编写程序实现热电偶温度系统设计，画Protell99电路图。
三、设计内容1、热电偶工作原理：热电偶是一种感温元件，热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成，形成两个热电极端。
温度较高的一端为工作端或热端，温度较低的一端为自由端或冷端，自由端通常处于某个恒定的温度下。
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塞贝克电动势—热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶温度测量由如图所示三部分组成：1）、热电偶2）、毫伏测量电路或毫伏测量仪表3）、连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1 热电偶连接示意图2、工业用普通热电偶结构铂铑10-铂热电偶分度表图2 工业用普通热电偶结构图➢热电极（材料的热电特性稳定）；➢绝缘套管（防止电极间短路）；➢保护套管（隔离电极与介质，免受机械损伤或化学腐蚀等）；➢接线盒。
3、常用的热电偶1）、热电偶名称的含义：前面为正极，后面为负极，下脚标为某种金属的含量。
2）、分度号：代表温度范围和输出电压等级。
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。
其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
3)、分度表：温度与热电动势之间的关系。
图3 S 型(铂铑10-铂)热电偶分度表 分度表每10℃分档 ,中间值按内插法计算: 式中： tM — 被测温度值； tH — 较高的温度值； tL — 较低的温度值；EM 、EH 、EL — 分别为温度tM 、tH 、tL 对应的热电势4、铂铑10—铂热电偶(S 型)正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。
基于单片机的温度检测系统设计
基于单片机的温度检测系统设计温度检测系统是一种常见的电子设备，它可以用于监测环境温度并将数据传输到计算机或其他设备上。
基于单片机的温度检测系统是一种常见的设计方案，它可以通过使用单片机来实现温度检测和数据传输的功能。
本文将介绍基于单片机的温度检测系统的设计原理和实现方法。
一、设计原理基于单片机的温度检测系统的设计原理是通过使用温度传感器来检测环境温度，并将检测到的数据传输到单片机上进行处理和存储。
具体的设计流程如下：1.选择温度传感器温度传感器是温度检测系统的核心部件，它可以将环境温度转换为电信号并输出。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在选择温度传感器时，需要考虑其精度、响应时间、工作温度范围等因素。
2.连接温度传感器和单片机将温度传感器和单片机连接起来，可以使用模拟输入或数字输入方式。
模拟输入方式需要使用模拟转换器将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，而数字输入方式则可以直接将传感器输出的数字信号输入到单片机中。
3.编写程序编写程序来实现温度检测和数据传输的功能。
程序需要包括温度传感器的初始化、数据采集、数据处理和数据传输等模块。
在数据传输模块中，可以选择使用串口通信、蓝牙通信或Wi-Fi通信等方式将数据传输到计算机或其他设备上。
二、实现方法基于单片机的温度检测系统的实现方法可以分为硬件设计和软件设计两个部分。
1.硬件设计硬件设计包括选择温度传感器、连接传感器和单片机、设计电路板等步骤。
在选择温度传感器时，可以选择DS18B20数字温度传感器，它具有精度高、响应速度快、工作温度范围广等优点。
连接传感器和单片机可以使用数字输入方式，将传感器输出的数字信号输入到单片机的GPIO口上。
设计电路板时，需要考虑电源、信号线路、滤波等因素。
2.软件设计软件设计包括编写程序、调试程序等步骤。
编写程序时，可以选择使用C语言或汇编语言等编程语言。
程序需要包括温度传感器的初始化、数据采集、数据处理和数据传输等模块。
基于单片机和K型热电偶的温度测量系统
4.1 软件介绍............................................................................................................... 23 4.2 主程序........................................................................................................................................................ 23 4.3 温度读取、控制、转换程序.................................................................................................................... 25
5 系统性能测试.....................................................................................27
基于stm32单片机和k型热电偶的工作温度检测仪电路设计
基于stm32单片机和k型热电偶的工作温度检测仪电路设计随着现代工业生产的不断发展，各类工艺过程中的温度控制越来越关键。
因此，设计一款基于STM32单片机和K型热电偶的工作温度检测仪变得越来越重要。
本文将从几个方面介绍该电路的设计流程。
1. STM32单片机的选型和初始化首先需要选取适合本项目的单片机。
鉴于STM32拥有成熟且丰富的资料和开发支持，因此我们选择了STM32F103C8T6。
接着进行初始化工作，包括时钟、IO口等配置工作。
2. K型热电偶的使用K型热电偶具有较高的灵敏度和精度，特别适用于温度测量。
我们需要将其连接到STM32单片机上，实时读取温度值。
为避免外部因素干扰，可以使用缓冲电路、滤波电路等方式进行优化。
3. LCD模块的接入和显示为方便使用者，需要将检测到的温度值显示到LCD模块上。
可以选择带有驱动芯片的LCD模块，进行SPI通信和显示控制。
在具体操作时，需要了解LCD模块的引脚定义、信号极性等参数，并选择合适的显示字库和刷新频率。
4. 电源电路的设计电源电路是任何电子设备的基础。
在本项目中，我们需要为STM32单片机、K型热电偶和LCD模块提供3.3V或5V电源。
可以使用AC/DC变换器、稳压器等电路来实现。
5. 温度采样和控制算法除了硬件部分的设计外，还需要编写控制算法。
通过采样K型热电偶的电压值，并进行放大、滤波等操作，可以得到相应的温度值。
根据实际需求，可以根据温度值控制风扇、加热器等外设，以实现温度控制的自动化。
本文简要介绍了基于STM32单片机和K型热电偶的工作温度检测仪的电路设计流程。
在实际操作中，还要依据具体需求进行电路的优化和改进。
温度控制是工业生产中的重要环节，而基于单片机的检测仪具有较高的灵活性和通用性，对于相关行业的发展具有积极的推动作用。
利用热电偶转换器的单片机温度测控系统
利用热电偶转换器的单片机温度测控系统
利用热电偶转换器的单片机温度测控系统
介绍K型热电偶转换器MAX6675及其在单片机温度测控系统中的应用。
与传统的测温系统相比，它具有外围电路简单、可靠性高、抗干扰性强等优点。
关键词：热电偶；转换器；单片机；外围电路
Thermocouple Converter Microprocessor Temperature M&C System
LIU Hongen
(Huai’an College of InformaTIon Technology, Huai’an 223001, China)
Key words: thermocouple; converter; microprocessor; peripheral circuit; M&C(measurement and control)
MAXIM公司新近开发出一种K型热电偶信号转换器(IC)MAX6675，该转换器集信号放大、冷端补偿、A/D转换于一体，直接输出温度的数字信号，使温度测量的前端电路变得十分简单。
MAX6675的内部由精密运算放大器、基准电源、冷端补偿二极管、模拟开关、数字控制器及ADC电路构成，完成热电偶微弱信号的放大、冷端
补偿和A／D转换功能。
MAX6675采用8脚SO形式封装，图1为引脚排列图，T+接K型热电偶的正极(镍铬合金)，T-接K型热电偶的负极(镍硅合金或镍铝合金)；片选信号端CS为高电平时启动温度转换，低电平时允许数据输出；SCK为时钟输入端；SO为数据输出端，温度转换后的12位数据由该脚以SPI方式输出。
基于单片机的热电偶测温代码
基于单片机的热电偶测温代码#include "head\\includes.h"; void lcd1602_delay(uchar delaytime)RSEG ?PR?_lcd1602_delay?LCD1602_lcd1602_delay:USING 0; SOURCE LINE # 9;---- Variable 'delaytime?040' assigned to Register 'R7' ---- ; {; SOURCE LINE # 10C0001:; while(delaytime)delaytime--;; SOURCE LINE # 11MOV A,R7JZ ?C0003DEC R7SJMP ?C0001; }; SOURCE LINE # 12C0003:RET; END OF _lcd1602_delay; void write_lcd1602_command(uchar write_command) //写LCD命令RSEG ?PR?_write_lcd1602_command?LCD1602_write_lcd1602_command:USING 0; SOURCE LINE # 13;---- Variable 'write_command?141' assigned to Register 'R6'---- MOV R6,AR7; {; SOURCE LINE # 14; lcd1602_delay(10);; SOURCE LINE # 15MOV R7,#0AHLCALL _lcd1602_delay; /*; LCD1602_RS=0;; LCD1602_RW=0;; LCD1602_EN=1;//*/; LCD1602_CWORD=0;; SOURCE LINE # 20CLR AMOV DPTR,#LCD1602_CWORDMOVX @DPTR,A; LCD1602_CWORD=LCD1602_CWORD&LCD1602_RS_CLR; //RS=0,RW=0,E=0 ; SOURCE LINE # 21MOVX @DPTR,A; LCD1602_CON_PORT=LCD1602_CWORD;; SOURCE LINE # 22MOVX A,@DPTRMOV R7,AMOV DPTR,#0FF90HMOVX @DPTR,A;;LCD1602_CWORD=LCD1602_CWORD|LCD1602_EN_SET;//rs=0,r w=0,e=1; SOURCE LINE # 24MOV A,R7ORL A,#04HMOV DPTR,#LCD1602_CWORDMOVX @DPTR,A; LCD1602_CON_PORT=LCD1602_CWORD;//*/; SOURCE LINE # 25MOVX A,@DPTRMOV R7,AMOV DPTR,#0FF90HMOVX @DPTR,A; //OUTPOT COMMAND; LCD1602_DAT_PORT=write_command;; SOURCE LINE # 27MOV DPTR,#0FF80HMOV A,R6MOVX @DPTR,A; _nop_(); //空指令占用一个指令周期,精确延时; SOURCE LINE # 28NOP; _nop_(); //空指令占用一个指令周期,精确延时; SOURCE LINE # 29NOP; // LCD1602_EN=0;; LCD1602_CWORD=LCD1602_CWORD&LCD1602_EN_CLR; ; SOURCE LINE # 31MOV A,R7ANL A,#0FBHMOV DPTR,#LCD1602_CWORDMOVX @DPTR,A; LCD1602_CON_PORT=LCD1602_CWORD;//*/; SOURCE LINE # 32MOVX A,@DPTRMOV R7,AMOV DPTR,#0FF90HMOVX @DPTR,A; _nop_(); //空指令占用一个指令周期,精确延时; SOURCE LINE # 33NOP; _nop_(); //空指令占用一个指令周期,精确延时; SOURCE LINE # 34NOP; // LCD1602_RW=1;; LCD1602_CWORD=LCD1602_CWORD|LCD1602_RW_SET;; SOURCE LINE # 36MOV A,R7ORL A,#08HMOV DPTR,#LCD1602_CWORDMOVX @DPTR,A; LCD1602_CON_PORT=LCD1602_CWORD;//*/; SOURCE LINE # 37MOV DPTR,#0FF90HMOVX @DPTR,A;; }; SOURCE LINE # 39RET; .\OUT\lcd1602.SRC generated from: USER_C\lcd1602.c; COMPILER INVOKED BY:; C:\Keil\C51\BIN\C51.EXE USER_C\lcd1602.c LARGE DEBUG OBJECTEXTEND PRINT(.\LIST\lcd1602.lst)SRC(.\OUT\lcd1602.SRC)$NOMOD51NAME LCD1602CCF2 BIT 0D8H.2TB80 BIT 098H.3SPI0CKR DATA 09DHCCF3 BIT 0D8H.3P0 DA TA 080HSPIEN BIT 0F8H.0CCF4 BIT 0D8H.4SM00 BIT 098H.7P1 DA TA 090HAA BIT 0C0H.2SM10 BIT 098H.6 WDTCN DATA 0FFHP2 DA TA 0A0HSM20 BIT 098H.5ADC0CF DATA 0BCHP3 DA TA 0B0HAC BIT 0D0H.6ADC1CF DATA 0ABHP4 DA TA 084HEIE1 DATA 0E6HP5 DA TA 085HEA BIT 0A8H.7EIE2 DATA 0E7HP6 DA TA 086HP7 DA TA 096HPSCTL DATA 08FH MSTEN BIT 0F8H.1CF BIT 0D8H.7ADC0CN DATA 0E8H DAC0CN DATA 0D4H DAC1CN DATA0D7H ADC1CN DATA 0AAH P0MDOUT DATA 0A4H P1MDOUT DATA 0A5H IE DA TA 0A8HP2MDOUT DATA 0A6H P3MDOUT DATA 0A7H TMR3RLH DATA 093H EIP1 DATA 0F6HEIP2 DATA 0F7H PCA0CPH0 DATA 0FAH PCA0CPH1 DATA 0FBH P3IF D A TA 0ADHTMR3RLL DATA 092H PCA0CPH2 DATA 0FCH CR BIT 0D8H.6 PCA0CPH3 DATA 0FDH EXF2 BIT 0C8H.6REN0 BIT 098H.4PCA0CPH4 DATA 0FEH PCA0CPL0 DATA 0EAH EMI0CF DATA 0A3H PCA0CPL1 DATA 0EBHPCA0CPM0 DATA 0DAH PCA0MD DATA 0D9H PCA0CN DATA 0D8H PCA0CPL2 DATA 0ECH PCA0CPM1 DATA 0DBH PCA0CPL3 DATA 0EDH PCA0CPM2 DATA 0DCH IP DA TA 0B8HPCA0CPL4 DATA 0EEH PCA0CPM3 DATA 0DDH PCA0CPM4 DATA 0DEH TXBSY BIT 0F8H.3CY BIT 0D0H.7SI BIT 0C0H.3XBR0 DATA 0E1H SADEN0 DATA 0B9H XBR1 DATA 0E2HEMI0CN DATA 0AFH SADEN1 DATA 0AEH XBR2 DATA 0E3H REF0CN DATA 0D1H SADDR0 DATA 0A9H SADDR1 DATA 0F3H AMX0CF DATA 0BAH AD0INT BIT 0E8H.5RCAP2H DATA 0CBHPS BIT 0B8H.4SP DA TA 081HRCAP4H DATA 0E5HEMI0TC DATA 0A1HOV BIT 0D0H.2SMB0CN DATA 0C0H RCAP2L DATA 0CAH MODF BIT 0F8H.5 RCAP4L DATA 0E4H SMB0CR D ATA 0CFH CPT0CN DATA09EHP1MDIN DATA 0BDH CPT1CN DATA 09FHSPI0CN DATA 0F8H PRT0CF DATA 0A4H PCON DATA 087H SPIF BIT 0F8H.7P74OUT DATA 0B5HTMOD DATA 089H TCON DATA 088H WCOL BIT 0F8H.6P16 BIT 090H.6AMX0SL DATA 0BBH P17 BIT 090H.7AMX1SL DATA 0ACH TMR3CN DATA 091H IE0 BIT 088H.1IE1 BIT 088H.3B DA TA 0F0HDAC0H DATA 0D3H ADC0H DATA 0BFH OSCICN DATA 0B2H DAC1H DATA 0D6H SMBFTE BIT 0C0H.1BUSY BIT 0C0H.7DAC0L DATA 0D2H ADC0L DATA 0BEH DAC1L DATA 0D5H ACC DATA 0E0HES0 BIT 0A8H.4AD0EN BIT 0E8H.7CT2 BIT 0C8H.1ET0 BIT 0A8H.1ET1 BIT 0A8H.3TF0 BIT 088H.5ET2 BIT 0A8H.5RI0 BIT 098H.0TF1 BIT 088H.7TF2 BIT 0C8H.7SMBTOE BIT 0C0H.0 TH0 DA TA 08CHEX0 BIT 0A8H.0TI0 BIT 098H.1IT0 BIT 088H.0PCA0H DATA 0F9HTH1 DA TA 08DHEX1 BIT 0A8H.2IT1 BIT 088H.2TH2 DA TA 0CDHP BIT 0D0H.0TH4 DA TA 0F5H OSCXCN DATA 0B1HTL0 DA TA 08AHPCA0L DATA 0E9HTL1 DA TA 08BHTL2 DA TA 0CCHPT0 BIT 0B8H.1TL4 DA TA 0F4HRS0 BIT 0D0H.3PT1 BIT 0B8H.3RS1 BIT 0D0H.4PT2 BIT 0B8H.5TR0 BIT 088H.4AD0TM BIT 0E8H.6TR1 BIT 088H.6TR2 BIT 0C8H.2PX0 BIT 0B8H.0PX1 BIT 0B8H.2SLVSEL BIT 0F8H.2DPH DATA 083H RCLK0 BIT 0C8H.5ADC0GTH DATA 0C5H TCLK0 BIT 0C8H.4DPL DA TA 082HADC0GTL DATA 0C4H SBUF0 DATA 099H SBUF1 DATA 0F2H ADC0LTH DATA 0C7H EXEN2 BIT 0C8H.3 RSTSRC DATA 0EFH FLACL DATA 0B7H CPRL2 BIT 0C8H.0 SCON0 DATA 098H SCON1DATA 0F1H ADC0LTL DATA 0C6H T2CON DATA 0C8H STA BIT 0C0H.5T4CON DATA 0C9H SMB0ADR DATA 0C3H SMB0DAT DATA 0C2H SPI0CFG DATA 09AH TMR3H DATA 095H CKCON DATA 08EH RXOVRN BIT 0F8H.4 TMR3L DATA 094HAD0LJST BIT 0E8H.0F0 BIT 0D0H.5FLSCL DATA 0B6HAD0CM0 BIT 0E8H.2F1 BIT 0D0H.1STO BIT 0C0H.4ENSMB BIT 0C0H.6AD0CM1 BIT 0E8H.3SPI0DAT DATA 09BHADC0 DATA 0BEHAD0WINT BIT 0E8H.1ADC1 DATA 09CHAD0BUSY BIT 0E8H.4PSW DATA 0D0HCCF0 BIT 0D8H.0RB80 BIT 098H.2SMB0STA DATA 0C1HCCF1 BIT 0D8H.1PR?_lcd1602_delay?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?_write_lcd1602_command?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?_write_lcd1602_data?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?read1602_cursor_addr?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?_LCD1602_write_dat?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?_LCD1602_write_char?LCD1602 SEGMENT CODE ?PR?_LCD1602_write_string?LCD1602 SEGMENTCODE ?PR?initial_lcd1602?LCD1602 SEGMENT CODE XD?LCD1602 SEGMENT XDATAPUBLIC LCD1602_CWORDPUBLIC initial_lcd1602PUBLIC _LCD1602_write_stringPUBLIC _LCD1602_write_charPUBLIC _LCD1602_write_datPUBLIC read1602_cursor_addrPUBLIC _write_lcd1602_dataPUBLIC _write_lcd1602_commandPUBLIC _lcd1602_delayRSEG ?XD?LCD1602LCD1602_CWORD: DS 1lcd1602_cousor_addr: DS 1; #define uint unsigned int; #define ulint unsigned long int; #define uchar unsigned char; uchar LCD1602_CWORD;。
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基于单片机的热电偶测温系统一设计简述本文设计了基于单片机的热电偶测温系统，介绍了热电偶的测温原理，热电偶冷端补偿方法，简单设计了硬件电路，信号放大电路采用放大器LTC2053将热电偶的输出mv型号放大，再经过ICL7109转换器转换为12位的数字信号，输入给单片机，驱动数码管显示电路显示4位温度值。
扩展部分有键盘电路和报警电路。
软件部分设计了转换器和键盘及显示电路。
关键字：热电偶；LTC2053放大器；ICL7109转换器；数码管二设计内容随着人们生活水平的提高，人们对家用电子产品的智能化、多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得单片机在各种家用电子产品领域中的应用越来越广泛。
把以单片机为核心，开发出来的各种测量及控制系统作为家用电子产品的一个组成部分嵌入其中，使其更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是家用电子产品的发展方向和趋势所在。
有的家用电器领域要求增加显示、报警和自动诊断等功能。
这就要求我们的生产具有自动控制系统，自动控制主要是由计算机的离线控制和在线控制来实现的，离线应用包括利用计算机实现对控制系统总体的分析、设计、仿真及建模等工作；在线应用就是以计算机代替常规的模拟或数字控制电路使控制系统“软化”，使计算机位于其中，并成为控制系统、测试系统及信号处理系统的一个组成部分，这类控制由于计算机要身处其中，因此对计算机有体积小、功耗低、价格廉以及控制功能强有很高的要求，为满足这些要求，应当使用单片机。
2热电偶测温原理1.1热电效应将两种不同成分的导体组成一闭合回路，如图1所示。
图1当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中时，回路中将产生一个电势，该电势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关，这种现象称为“热电效应”。
1.2接触电势A和B两种不同材料的导体接触时，由于电子的扩散运动，A与B两导体的接触处产生了电位差，称为接触电势。
接触电势的大小与导体材料、接点的温度有关，与导体的直径、长度及几何形状无关。
对于温度分别为t和t0的两接点，可得下列接触电势公式：（温度为t时的接触电势，温度为t0时的接触电势）e AB(T0)=U At0 - U Bt01.3温差电动势将某一导体两端分别置于不同的温度场t、t0中，在导体内部，热端自由电子具有较大的动能，向冷端移动，这样，导体两端便产生了电势，这个电势称为温差电势。
导体A、B在两端温度分别为t和t0时形成的电势e A(t,t0)=U At–U At0e B(t,t0)=U Bt–U Bt01.4热电偶的电势将由A和B组成的热电偶的两接点分别放在t和t0中，热电耦的电势为：E AB(t,t0)=e AB(t)-e AB(t0)-e A(t,t0)- e B(t,t0)由于接触电势比温差电势大的多，可将温差电势忽略掉，则热电偶的电势为E AB(t,t0)= e AB(T)- e AB(T0)(AB的顺序表示电势的方向；当改变脚注的顺序时，电势前面的符号（正、负号）也应随之改变)综上所述，可以得出以下结论：热电偶热电势的大小，只与组成热电偶的材料和两接点的温度有关，而与热电偶的形状尺寸无关，当热电偶两电极材料固定后，热电势便是两接点电势差。
1.5热电偶的基本定律1. 均质导体定律如果热电偶中的两个热电极材料相同，无论接点的温度如何，热电势为零。
2. 中间导体定律在热电偶中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则热电偶的热电势不变。
图2在热电偶中接入第三种导体C ，设导体A 与B 接点处的温度为t ，A 与C 、B 与C 两接点处的温度为t0,则回路中的热电势为：热电偶的这种性质可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面测量。
3. 标准电极定律如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电势也就已知。
图3如图所示，导体A 、B 分别与标准电极C 组成热电偶，若它们所产生的热电势也就已知，即000()()()()ABC AB AB BC t t t t t E e e e ‚=--0()()AB AB t t e e =-00()()()AC Ac Ac t t t t E e e =-‚00()()()BC BC AC t t t t E e e =-‚那么，导体A 与B 组成的热电偶的热电势为：4. 中间温度定律热电偶在两接点温度分别为t 、t0时的热电势等于该热电偶在接点温度为t 、tn 和tn 、t0相应热电势的代数和；即中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据，其等效示意图如图所示。
图42 冷端补偿与放大电路图6是热电偶放大电路。
电路中，LTC2053是仪用放大器，它为低功率仪器产品提供了一个极好的平台，例如，电池供电的热电偶放大电路等。
由于采用了与开关电容的组合以及零漂移运算放大器的工艺，因此，LTC2053的输入偏移电压最大为10μV ，共模抑制比CMRR 和电源抑制比PSRR 达到116dB 。
最理想的工作电源采用低电压2.7V 到11V 的单电源或±5V 的双电源，另外，由于消耗电流非常低，典型值为85μpA ，因此，应用于电池供电的放大器非常理想。
调节R1、RP1和R2可方便对电路增益进行编程。
作为热电偶放大器必须满足一些特殊要求，通常采用的K 型热电偶的灵敏度为40.6μ℃，而电路的输出一般要求为10mV ／℃，因此，要选用额定增益为246的精密放大器。
另外，热电偶一般容易受到工业环境中电子噪声的影晌，因此，仪用放大器允许输入不同的电压有助于消除由于共模噪声引起的误差。
为了避免出故障，采取的保护措施是不能让热电偶无意识地接触到瞬变电源或高电压，但保护措施不能兼顾到精度。
LTC2053有满足这些要求的补偿特性，它在任何引脚上都可以承受10mA 的故障电流，因此，在不损坏集成芯片的情况下，10kΩ（R4和R5）保护电阻允许承受±100V 故障电压。
00()()()AB AC n AB n t t t t t t E E E ‚‚‚=-000()()()AB AC BC t t t t t t E E E =-‚‚‚本模块包括电压式温度传感器TMP35和K型热电偶。
其中热电偶的工作原理是根据热端和冷端的温度差而产生电势差。
由于实际测量时，冷端的温度往往不是O℃，所以要对热电偶进行温度补偿。
热电偶温度补偿公式如下：E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0)其中，E(t0，0)是实际测量的电动势，t代表热端温度，t0代表冷端温度，0代表O℃。
在现场温度测量中，由于热电偶冷端温度一般不为O℃，而是在一定范围内变化着，因此测得的热电势为E(t，t0)。
如果要测得真实的被测温度所对应的热电势E(t，0)，就必须补偿冷端不是0℃所需的补偿电势E(t0，0)，而且，该补偿电势随冷端温度变化的特性必须与热电偶的热电特性相一致，这样才能获得最佳补偿效果。
图5所示是一个温度补偿电路的原理图。
图中，温度传感器TMP35很好的完成了温度补偿工作，TMP35输出的电压先经电阻分压，再经放大器放大，就是K型热电偶对应的E(t0，O)。
图5 温度补偿图6 放大电路电路中LTC1025对热电偶进行温度补偿，确保在各种环境条件下温度的测量精度，并要靠近热电偶的节点安装，以便对温度进行最佳的跟踪。
LTC1025对不同的环境温度输出相应的电压，输出灵敏度为10mV／℃，因此，0℃时输出电压为10mV，室温（25℃）时输出250mV。
测量探头温度相应的电压是补偿电压和被放大的热电偶电压之和，补偿电路的输出端与LTC2053的REF （5脚）输入端连接的所有这一切都要加上这两种电压。
对于这种电路结构，考虑的仅是校正的电压必需能供出或吸收反馈电阻中电流。
由于，LTC1025只供出电流，因此，可采用缓冲器LTC2050驱动REF，LTC2050是一种零漂移的运算放大器。
采用单电源的缺点是，对于有效的输出探头和放大器单元的温度都必须超过0℃。
若需要对负温度进行调节的话，可采用简单的充电泵变换器，例如LTC1046构成负电源。
在常规的线性电源应用中，只要所有热电偶都连接上LTC1025进行热跟踪，可以采用单个LTCl025和缓冲放大器去修正LTC2053热电偶放大器的不同通道。
由于LTC2053工作于采样的输入信号，因此，感兴趣的频率一般低于几百Hz，这样，在反馈电路中增设0.1μF电容C1就可以加速放大器的响应。
接在热电偶输入网络的电容C2和C3有助于吸收射频干扰及抑制在热电偶探头出现的采样干扰。
接在热电偶中的电阻R6～R9提供高阻抗偏置，这样在探头无电压降的情况下使其抗干扰性达到最大。
短的热电偶使共模信号最小，探头节点可以接地。
5.1V的稳压管VD1构成电源保护电路，即防止电源出现过电压以及6V电池的极性接反，R3是限流电阻。
3 A/D转换电路ICL7109是美国Intersil公司生产的一种高精度、低噪声、低漂移、价格低廉的双积分式12位A/D转换器。
由于目前逐次比较式的高速12位A/D转换器一般价格都很高，在要求速度不太高的场合，如用于称重，测压力等各种高精度测量系统时，可以采用廉价的双积分式高精度A/D转换器ICL7109。
ICL7109最大的特点是其数据输出为12位二进制数，并配有较强的接口功能，能方便的与各种微处理器相连。
图7 ICL7109引脚图图8 ICL7109与单片机的接线图4最小系统电路图9 最小系统图5键盘电路与报警电路5.1矩阵式键盘按键的识别当非编码键盘的按键较多时，若采用独立式键盘占用I/O 口线太多，此时可采用矩阵式键盘，键盘上的键按行列构成矩阵，在行列的交点上都对应有一个键。
行列方式是用m 条I/O 线组成行输入口，用n 条I/O 线组成列输出口，在行列线的每一个交点处，设置一个按键，组成一个mxn 的矩阵，如图10所示，矩阵键盘所需的连线数为行数+列数，如4×4的16键矩阵键盘需要8条线与单片机相连，—般键盘的按键越多，这种键盘占I/O 口线少的优点就越明显，因此，在单片机应用系统较为常见。
图10 矩阵式键盘识别按键的方法有两种: 一是行扫描法, 二是线反转法。
这里只说明一下第一种情况，行扫描法：先令列线Y0为低电平（0），其余3根列线Y1、Y2、Y3都为高电平，读行线状态。
如果X0、X1、X2、X3都为高电平，则Y0这一列上没有键闭合，如果读出的行线状态不全为高电平，则为低电平的行线和Y0相交的键处于闭合状态；如果Y0这一列上没有键闭合，接着使列线Y1为低电平，其余列线为高电平。
用同样的方法检查Y1这一列上有无键闭合，依次类推，最后使列线Y3为低电平，其余列线为高电平，检查Y3这一列有无键闭合。