热敏电阻----单片机温度控制系统电路设计
电阻电路中的温度传感与温度控制设计
电阻电路中的温度传感与温度控制设计电阻电路在现代电子设备中起着重要的作用，它不仅能实现信号的传输和变换，还可以用于温度的传感和控制。
本文将探讨电阻电路中的温度传感与温度控制的设计原理和方法。
一、温度传感原理在电阻电路中，温度的变化会导致电阻值的变化，进而影响电路的性能。
为了实现温度传感，常用的方法是利用温度敏感电阻元件。
温度敏感电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件，常见的有热敏电阻和压敏电阻。
热敏电阻是一种温度与电阻值呈反比关系的电阻元件，其电阻值随温度的升高而减小，反之则增大。
热敏电阻的工作原理是利用电阻材料在温度变化下形成的晶格结构的变化来改变电阻值。
常见的热敏电阻有铂热敏电阻和石墨热敏电阻。
压敏电阻是一种温度与电阻值呈正比关系的电阻元件，其电阻值随温度的升高而增大，反之则减小。
压敏电阻的工作原理是利用氧化锌等半导体材料在温度变化下电阻值的变化。
常见的压敏电阻有硅压敏电阻和硒化铅压敏电阻。
二、温度传感电路设计在温度传感电路设计中，我们需要将温度敏感电阻与电路连接，并通过测量电阻值的方式获取温度信息。
具体的电路设计取决于所选用的温度敏感电阻类型和所需测量的温度范围。
以热敏电阻为例，可以设计一个简单的电桥电路来实现温度测量。
电桥电路由一个电源和四个电阻组成，电源将电流传递到电桥中，而电阻则根据温度的变化而改变。
当电桥中的电阻平衡时，电压表的示数为零。
通过测量电压表的示数，可以得到电桥中的电阻值，进而计算出温度。
另外，在实际的应用中，为了提高温度测量的准确性，还可以使用温度传感芯片。
这种芯片集成了温度敏感电阻和测量电路，能够直接输出与温度对应的数字信号。
通过将温度传感芯片与微控制器相连接，可以实现更加精确的温度测量。
三、温度控制原理除了温度传感，电阻电路还可以用于温度控制。
温度控制的目标是使系统的温度保持在一个预定的范围内，可以通过调节电路中的电阻来实现。
常用的温度控制方法是通过调节电阻值来调节电路中的电流或功率。
基于单片机的温度控制系统设计原理
基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过测量环境温度并对温度进行调节，以维持设定的温度范围内的稳定状态。
本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。
单片机简介•单片机是一种集成电路芯片，具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。
它可以作为温度控制系统的核心控制器，通过编程实现温度的测量和调节功能。
温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件，用于测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
在设计中，需要选择适合的温度传感器，并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。
温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号，并进行数字化处理。
通过数值转换算法，可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值，并在显示器上进行显示。
常见的温度显示方式有数码管和LCD等。
温度控制算法•温度控制系统通常采用PID（比例-积分-微分）控制算法。
这种算法通过比较实际温度和设定温度，计算出调节量，并通过输出接口控制执行机构，实现温度的调节。
在单片机程序中，需要编写PID控制算法，并根据具体系统进行参数调优。
执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件，用于实际调节环境温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
通过单片机的输出接口，可以控制执行机构的开关状态，从而实现温度的调节。
界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能，用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。
在单片机程序中，可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。
总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。
通过合理的设计和编程实现，可以实现对环境温度的自动调节，提高生活和工作的舒适性和效率。
以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。
单片机温度控制系统设计及实现
单片机温度控制系统设计及实现温度控制是很多自动化系统中的重要部分，可以应用于许多场景，如家用空调系统、工业加热系统等。
本文将介绍如何利用单片机设计和实现一个简单的温度控制系统。
一、系统设计1. 硬件设计首先,我们需要选择合适的硬件来搭建我们的温度控制系统。
一个基本的温度控制系统由以下几个组件组成：- 传感器：用于检测环境的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和温度传感器。
- 控制器：我们选择的是单片机，可以根据传感器的读数进行逻辑判断，并控制输出的信号。
- 执行器：用于根据控制器的指令执行具体的动作，例如开启或关闭空调。
2. 软件设计温度控制系统的软件部分主要包括，传感器读取、温度控制逻辑和执行器控制。
我们可以使用C语言来编写单片机的软件。
- 传感器读取：通过串口或者模拟输入端口来读取传感器的数据，可以利用类似的库函数或者自己编写读取传感器数据的函数。
- 温度控制逻辑：根据读取到的温度值，判断当前环境是否需要进行温度调节，并生成相应的控制信号。
- 执行器控制：将控制信号发送到执行器上，实现对温度的调节。
二、系统实施1. 硬件连接首先，将传感器连接到单片机的输入端口，这样单片机就可以读取传感器的数据。
然后，将执行器连接到单片机的输出端口，单片机可以通过控制输出端口的电平来控制执行器的开关。
2. 软件实现编写单片机的软件程序，根据前面设计的软件逻辑，实现温度的读取和控制。
首先，读取传感器的数据，可以定义一个函数来读取传感器的数据并返回温度值。
其次，根据读取到的温度值，编写逻辑判断代码，判断当前环境是否需要进行温度调节。
如果需要进行温度调节，可以根据温度的高低来控制执行器的开关。
最后，循环执行上述代码，实现实时的温度检测和控制。
三、系统测试和优化完成软硬件的实施之后，需要对温度控制系统进行测试和优化。
1. 测试通过模拟不同的温度情况，并观察控制器的输出是否能够正确地控制执行器的开关。
可以使用温度模拟器或者改变环境温度来进行测试。
51单片机的热敏电阻数字温度计设计
51单片机的热敏电阻数字温度计设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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浅析单片机温度控制系统的设计与实现
浅析单片机温度控制系统的设计与实现作者：丁香香来源：《数字化用户》2013年第15期【摘要】工业生产中，温度是常见的工艺参数之一，生产中任何的物理变化与化学反应过程都和温度有密切的关系，所以温度控制也是工业现代化的重要任务之一。
单片机的温度控制系统是通过硬软件共同作用来控制温度的，本文以 AT89C51单片机为例，对炉温控制系统的硬件和软件进行了设计。
【关键词】单片机温度控制硬件软件 AT89C51一、引言随着我国工业生产水平的提高与电子技术的发展，以单片机技术发展为重要代表的大规模集成电路的发展也十分迅速，为人们的生活带来了翻天覆地的变化，也为现代工业带来了新技术的又一次革命。
在工业生产中，经常会遇到有关单片机的问题，其中也包括了对单片机温度的控制。
例如针对各热处理炉、加工炉、锅炉及反应炉进行的温度控制，若采用单片机对温度进行控制可以让操作更为简便快捷，同时对提高产品品质和产品数量也有很大帮助。
二、单片机温度控制系统原理本文所采用的是以AT89C51单片机为例的单片机温度控制系统，通过其实现数据的收集与处理等功能，最终来实现对单片机温度的控制。
具体过程如下：首先单片机中传感器吧装置中的非电量信号转换成为电量信号，这使得温度的变化得以用相应的电信号变化来表示；然后再将转换后的电量信号输入A/D转换器形成数字显示，使得温度变化得以用数字来表示；再将数字传送至单片机进行数据处理；最后由LED来显示人们可以看到的温度数据。
这一过程的电路主要由单片机的控制和数码管的显示两部分组成。
三、单片机温度控制中的硬件选择单片机温度控制系统中硬件的选择是整个系统设计中举足轻重的一步，因为它关系着整个系统是否可用，可靠性是否较高，系统运行是否稳定。
在一步情况下，硬件系统主要是由以下几部分组成的：温度检测系统、单片机、A/D转换器和信号放大系统。
另外，在测量温度时，热敏电阻尤其重要，它起到对温度感知的作用。
当温度升高时，热敏电阻以其特有的负电阻温度特性使得电阻变小，当温度降低时，电阻则变大。
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。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计随着科技的不断进步，智能化的生活也变得越来越普遍。
其中，智能的温度控制系统是一个非常实用的设备，它可以根据环境温度的变化来自动调整空调、加热器等设备的工作状态，以达到节能、舒适的效果。
基于单片机的温度控制系统设计可以实现较高的精确度和灵活性，下面我们来了解一下相关内容。
1. 系统功能设计设计一个基于单片机的温度控制系统，通常需要实现以下功能：1）测量环境温度：通过温度传感器等组件，可以实时检测环境的温度值，并将其传输给单片机。
2）温度控制：根据温度传感器所测量到的温度值，系统可以控制空调、加热器等设备的开/关状态，以达到自动控制温度的目的。
3）温度调节：用户可以通过设定控制温度的上下限，调节系统控制设备的工作状态。
4）数据显示：将当前环境温度值、设定温度值、设备状态等信息以数码管或LCD等方式显示出来，方便用户实时了解系统状态。
2. 系统硬件设计基于单片机的温度控制系统硬件设计主要包括以下组件：1）主控单元：使用常见的单片机如STC89C51等，完成程序控制、数据处理等任务。
2）温度传感器：一般使用NTC/PTC热敏电阻或DS18B20数字温度传感器等。
3）电源供应：可以使用AC/DC变压器等供电方式，输出稳定的5V电压。
4）触发开关：在系统中需要设置一些开关来切换不同的模式，如手动模式和自动模式等。
5）驱动器和执行器：控制空调、加热器等各种执行器，如继电器等。
6）显示器：可以使用LED数码管、LCD等显示温度和状态信息。
3. 系统软件设计基于单片机的温度控制系统的软件设计，可以采用汇编语言和C语言等方式来实现，主要包括以下几方面内容：1）温度数据采集：通过采集温度传感器的数据，将其转换成数字信号进行处理。
2）控温算法设计：可以使用PID控制算法等方式，实现自动控制温度的效果。
3）显示控制：显示当前的温度值、设定温度、设备状态等信息，以方便用户了解当前的状态。
4）串口通信：可以设置串口通信，实现上位机控制或远程监控等功能。
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。
ntc热敏电阻电路设计
ntc热敏电阻电路设计引言热敏电阻（NTC）是一种基于温度变化而改变电阻值的电子元件。
在电路设计中，NTC热敏电阻常被用于测量温度、温度补偿和温度控制等应用。
本文将深入探讨NTC热敏电阻电路的设计原理、特性及应用。
一、NTC热敏电阻的基本原理NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低，具有负温度系数。
其基本原理是：在NTC热敏电阻内部，电子和空穴的浓度随温度的升高而增加，导致载流子的浓度增加，从而使电阻值下降。
二、NTC热敏电阻的特性1. 温度-电阻特性曲线NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线呈指数关系，即温度每升高1摄氏度，电阻值下降的幅度随温度的升高而增大。
2. 灵敏度NTC热敏电阻的灵敏度是指单位温度变化引起的电阻变化。
灵敏度越高，NTC热敏电阻对温度变化的响应越敏感。
3. 热时间常数热时间常数是NTC热敏电阻温度响应速度的指标，表示电阻值变化至稳定值所需的时间。
热时间常数越小，NTC热敏电阻的响应速度越快。
三、NTC热敏电阻电路设计NTC热敏电阻常用于温度测量、温度补偿和温度控制等电路中。
下面将介绍几种常见的NTC热敏电阻电路设计。
1. 温度测量电路温度测量电路是最常见的NTC热敏电阻应用之一。
该电路通过测量NTC热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
一种简单的温度测量电路如下： - 连接一个恒流源和NTC热敏电阻，形成电压分压电路。
- 将NTC热敏电阻的电阻值与温度之间的关系通过查找表或数学模型来确定。
2. 温度补偿电路在某些电路中，温度的变化会导致其他元件的性能发生变化，从而影响整个电路的工作稳定性。
为了解决这个问题，可以使用NTC热敏电阻作为温度补偿元件，以调整其他元件的工作参数，使电路在不同温度下保持稳定。
3. 温度控制电路温度控制电路利用NTC热敏电阻的特性，实现对温度的精确控制。
一种常见的温度控制电路是基于PID控制算法的闭环控制系统，其中NTC热敏电阻用于测量温度，控制器根据测量值与设定值的差异来调整加热或冷却元件的工作状态。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是指通过对温度进行监控和控制，使温度维持在设定的范围内的一种系统。
单片机作为电子技术中的一种集成电路，具有控制灵活、精度高、反应迅速等优点，被广泛应用于温度控制系统。
一、系统硬件设计1.温度传感器：温度传感器是温度控制系统中的核心设备之一。
通过对环境温度的监测，将实时采集到的温度值传到单片机进行处理。
目前主要的温度传感器有热敏电阻、热电偶、晶体温度计等。
其中热敏电阻价格低廉、精度高，使用较为广泛。
2.单片机：单片机作为温度控制系统的基本控制模块，要求其具有高速、大容量、低功耗、稳定性强的特点。
常用单片机有STM32、AVR、PIC等，其中STM32具有性能优良、易于上手、接口丰富的优点。
3.继电器：温度控制系统中的继电器用于控制电源开关，当温度超出设定范围时，继电器将给单片机发送一个信号，单片机再通过控制继电器使得温度回到正常范围内。
4.数码管：数码管用于显示实时采集到的温度值。
在实际开发中，可以采用多位数码管来显示多个温度值，提高温度控制的精度性和准确性。
二、程序设计1.程序框架：程序框架最关键是实时采集环境温度，然后判断当前温度是否超出正常范围，若超出则控制继电器将电源关断，实现温度控制。
程序框架可参考以下流程：2.温度采集：采用热敏电阻作为温度传感器，利用AD转换实现数字化。
然后通过查表法或算法将AD值转化为环境温度值。
3.温度控制：将温度设定值与实时采集到的温度进行比较，若温度超出设定值范围，则控制继电器实现自动关断。
4.数码管控制：实时显示温度传感器采集到的温度值。
三、系统调试和性能测试1.系统调试：对系统进行硬件电路的检测和单片机程序的调试，确保系统各部分正常工作。
2.性能测试：利用实验室常温环境，将温度传感器置于不同的温度环境，测试系统的温度控制精度、反应速度和稳定性等性能指标。
在此基础上对系统进行优化，提高控制精度和稳定性。
四、总结基于单片机的温度控制系统通过对环境温度的实时监测和控制，实现自动化温度调节。
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热敏电阻温度计是一种利用热敏电阻的温度特性来测量温度的传感器。
热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，其电阻值与温度之间存在着一定的函数关系。
因此，通过测量热敏电阻的电阻值，就可以得到被测物体的温度。
本文将介绍一种基于单片机的热敏电阻温度计的设计方案。
硬件设计硬件设计主要包括电路设计和元器件选择。
电路设计本设计采用的是电桥式热敏电阻温度计电路，如图所示。
电桥式电路由四个电阻组成，其中两个电阻为热敏电阻，另外两个电阻为定值电阻。
当被测物体的温度发生变化时，两个热敏电阻的电阻值会发生变化，从而导致电桥不再平衡。
为了使电桥平衡，需要通过调整定值电阻的阻值来实现。
为了方便调节电桥平衡，我们可以在电桥两侧分别接入两个放大器，如图所示。
通过调节放大器的增益，可以实现对电桥平衡的微调。
元器件选择在选择热敏电阻时，需要注意其温度响应特性和电阻值范围。
热敏电阻的温度响应特性应该与被测物体的温度范围相匹配，同时其电阻值范围也应该适合于电桥的设计。
在选择放大器时，需要注意其放大倍数和电源电压范围。
放大器的放大倍数应该与电桥的灵敏度相匹配，同时其电源电压范围也应该适合于电桥的设计。
单片机设计单片机设计主要包括程序设计和接口设计。
程序设计程序设计主要包括采集和处理温度数据的程序。
在程序中，我们需要通过模拟输入口（ADC）来采集热敏电阻的电压信号，并将其转换为温度值。
同时，我们还需要对采集到的温度数据进行处理，并将其显示在LCD屏幕上。
接口设计接口设计主要包括单片机与电桥、放大器、LCD屏幕之间的连接方式。
在接口设计中，我们需要考虑接口的电气特性和信号处理方式。
同时，我们还需要注意接口的可靠性和稳定性。
总结基于单片机的热敏电阻温度计是一种简单、实用的温度测量方案。
通过合理的硬件设计和程序设计，可以实现对被测物体温度的准确测量和显示。
同时，这种方案还具有成本低、易于维护等优点，因此在实际应用中具有广泛的应用前景。
基于直流PTC热敏电阻恒温控制系统的设计
基于直流PTC热敏电阻恒温控制系统的设计直流PTC热敏电阻恒温控制系统是一种通过热敏电阻的电阻值随温度变化的特性来实现温度控制的系统。
采用PTC热敏电阻的优点是不需要外部传感器，简化了系统的设计和实现。
下面将从系统的原理、硬件设计和软件设计三个方面详细介绍基于直流PTC热敏电阻恒温控制系统的设计。
一、系统原理直流PTC热敏电阻的电阻值与温度呈正相关关系，当温度升高时，PTC电阻值增大，反之，温度下降时，PTC电阻值减小。
基于这个原理，可以通过测量PTC电阻的电阻值来反馈当前温度，并根据设定的目标温度进行比较和控制。
二、硬件设计硬件设计包括电路设计和传感器连接两个方面。
1.电路设计电路设计中主要包括供电部分、测量部分和控制部分。
供电部分：系统使用直流供电，电源电压适应系统的要求，并提供稳定的电源。
测量部分：利用ADC(模数转换器)将PTC电阻的电阻值转换为数字信号，再通过微处理器或单片机进行处理。
控制部分：根据设定的目标温度和测量到的温度进行比较，然后根据比较结果控制加热或降温。
2.传感器连接将PTC热敏电阻连接到电路中，通过合理的接线使PTC电阻与电路中的测量和控制部分连接。
三、软件设计软件设计主要包括温度测量、目标温度设定和温度控制等功能的实现。
1.温度测量通过采集PTC电阻的电阻值，并利用ADC将模拟信号转换为数字信号，从而得到当前的温度值。
2.目标温度设定通过人机交互界面，输入设定的目标温度值，并将其保存在内部存储器中。
3.温度控制将测量到的温度值与设定的目标温度进行比较，根据比较结果控制加热或降温。
当测量到的温度低于目标温度时，开启加热装置；当测量到的温度高于目标温度时，则关闭加热装置。
总结：基于直流PTC热敏电阻的恒温控制系统设计中，硬件设计包括电路设计和传感器连接两个方面，软件设计包括温度测量、目标温度设定和温度控制等功能的实现。
通过合理的电路设计和软件设计，可实现对温度的精确控制，满足恒温控制系统的需求。
基于单片机的温度控制系统的设计毕业论文
第二章.设计任务及方案分析
2.1设计任务及要求
设计一个以单片机为核心的温度测量系统，可实现的功能为：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（1）测量温度值精度为±1℃。
（2）系统允许的误差范围为1℃以内。
（3）系统可由用户预设温度值，测温范围为－55℃～＋125℃。
（4）超出预置值时系统会自动报警，即发光二极管亮。
（5）系统具有数码显示功能，能实时显示设定温度值和测得的实际温度值。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时，P2口输出P2锁存器的内容。
（6）P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流(ILL)。
编号
淮安信息职业技术学院
毕业论文
题 目
基于单片机的温度控制系统的设计
学生姓名
学 号
系 部
电气工程
专 业
电气自动化
班 级
指导教师
顾问教师
摘
基于555和热敏电阻的温控加热器电路设计
基于555和热敏电阻的温控加热器电路设计温控加热器是一种能够根据环境温度的变化来调节加热器工作状态的电路。
本文将基于555定时器和热敏电阻设计一个温控加热器电路。
首先，我们需要了解一些基本的电子元件和原理。
555定时器是一个广泛应用于电子装置中的标准集成电路，它可以提供多种不同的工作模式。
热敏电阻是一种具有温度敏感特性的电阻器，它的电阻值会随着环境温度的变化而变化。
接下来，我们将详细介绍温控加热器电路的设计步骤：1.确定需要监测和控制的温度范围。
这个范围将决定我们需要选择的热敏电阻和其他电子元件的参数。
2.选择合适的热敏电阻。
根据需求，选择一个在需要监测的温度范围内电阻值变化较大且稳定的热敏电阻。
3.设计电流调度电路。
由于热敏电阻的电阻值较大，为了提供足够的电流对其进行测量，我们需要设计一个电流放大器电路。
4.设计一个基于555定时器的矩形波发生器电路。
这个电路将产生一个固定频率和占空比的方波信号。
5.将矩形波信号和热敏电阻测量电路相连接。
矩形波信号将作为激励信号，而热敏电阻将作为测量物体的敏感元件。
6.设计一个比较器电路。
比较器将测量到的热敏电阻值与设定的温度阈值进行比较，并输出一个控制信号。
7.设计一个继电器驱动电路。
继电器将根据比较器输出的控制信号，打开或关闭加热器。
8.将继电器连接到加热器。
继电器将根据控制信号打开或关闭加热器，从而控制加热器的工作状态。
以上是基于555定时器和热敏电阻设计温控加热器电路的步骤。
通过这个电路，我们可以实现对加热器的温度控制，并根据实际需求对温度进行自动调节。
这个电路在许多领域中都有广泛应用，如恒温箱、温控水壶等。
当然，在实际设计过程中，还涉及到电路的参数选择、连接设计和电源供应等方面的考虑。
因此，在进行具体设计前，还需要进行更详细的研究和分析。
希望以上的简要介绍能够对你的温控加热器电路设计提供一些帮助。
热敏电阻传感器温度检测电路设计
热敏电阻传感器温度检测电路设计摘要随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。
各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也越来越多。
这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。
因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警系统这时为人们解决了大部分问题。
：本文介绍了一种基于热释电效应的被动式红外报警器的设计，并对其工作原理进行了简要说明关键词：A/D转换器, AT89C51, PT100, ADC0809, 4位共阴数码管目录1 绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2 相关芯片及硬件 (1)2.1单片机选型 (2)2.1.1 AT89C51的功能特性 (2)2.2温度传感器选择 (3)2.3模数转换器选型 (3)2.4总体方案 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1时钟电路 (4)3.2复位电路 (4)3.3A/D转换设计 (5)3.3.1 位逐次逼近式A/D转换器ADC0809 (5)3.3.2 ADC0809应用注意事项 (5)3.3.3 模数转换模块电路 (5)3.4放大电路设计 (6)3.5显示电路设计 (7)3.6报警电路 (8)4 系统软件设计 (9)4.1主程序设计 (9)4.1.1 程序说明 (9)4.1.2 流程图 (9)4.2AD转换设计 (9)4.2.1 标度变换说明 (9)4.3显示子程序的设计 (10)总结 (11)致谢 (18)参考文献 (19)1绪论1.1课题描述随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。
各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也越来越多。
这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。
因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警系统这时为人们解决了大部分问题。
但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。
其价格昂贵，使普通家庭难以承受。
温度传感器的设计报告
温度传感器的设计一、设计方案1.1设计要求1）通过DS18B20能够显示坏镜温度2）通过设定的温度能够报警1.2方案比较方案一：用热敏电阻103结合单片机作温度控制系统。
热敏电阻103测温的精度为0.5℃,温度测量范围-200℃～260℃,可与单片机结合,构成测温电路,且性能温定,易测.方案二：用DS18B20结合单片机控制温度。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO －92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
与方案一相比,方案二的测量范围大,而且价格便宜,而且更适应生活的温度测量要求.固选方案二比较适合.1.3主要技术参数1）DS18B20的封装是SIP32）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。
3）测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
4）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温5）工作电源: 3~5V/DC6）在使用中不需要任何外围元件7）测量结果以9~12位数字量方式串行传送8）不锈钢保护管直径Φ6二、单元电路分析2.1下载模块2.2电源指示灯模块和报警模块2.3单片机及外围电路STC125410AD系列单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。
内部集成MAX810专用复位电路，4路PWM，8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合. STC12C5410AD具有在系统可编程功能，可以省去价格较高的专门编程器，开发环境的搭建非常容易。
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
电阻炉是一种常用的加热器，可用于烘干、熔炼及烧结等工业生产领域。
然而，为确保工艺效果和安全性，电阻炉的温度控制必不可少。
本文将介绍基于单片机的电阻炉温度控制系统设计步骤。
第一步：选取合适的单片机
选择适合的单片机对于系统的稳定性和可靠性非常重要。
为了满足该需求，一般选择具有高性能和快速响应的51系列单片机。
第二步：搭建控制信号回路
控制信号回路是形成基础的电路部件，其中包括继电器、三极管、LED灯等等。
它能够实现对电阻炉内部电流从而控制温度的目的。
第三步：设计温度传感器
为了实现对电阻炉温度的模拟，温度传感器十分关键。
一般采用热电阻或热敏电阻，通过电流变化控制电阻炉内部的温度。
第四步：编写单片机程序
设计单片机程序可以实现对传感器和控制信号回路的控制和实时监测。
在编写时，需要明确目标热度和加热时间，以及对异常情况的处理。
第五步：测试系统性能
完成了单片机程序的编写，需要进行各项测试来验证其稳定性。
可通过模拟电阻炉内部温度升高、升温/降温的速率、温度波动情况等测试数据来确认系统的优化方向。
本文从选取单片机、搭建控制信号回路、设计温度传感器等角度详细介绍了基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计步骤。
在实际应用中，应根据实际情况自行调整和完善。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
ntc热敏电阻电路设计
ntc热敏电阻电路设计（原创版）目录一、NTC 热敏电阻的概念与特性二、NTC 热敏电阻电路设计原则三、NTC 热敏电阻电路应用实例四、NTC 热敏电阻电路的优点与局限性正文一、NTC 热敏电阻的概念与特性TC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻是一种具有负温度系数的半导体陶瓷材料，其电阻值随温度的升高而呈指数关系减小。
NTC 热敏电阻器是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。
这种材料具有负的温度系数，电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。
二、NTC 热敏电阻电路设计原则在设计 NTC 热敏电阻电路时，需要遵循以下原则：1.根据测量温度范围选择合适的 NTC 热敏电阻器。
NTC 热敏电阻器的测量范围一般为 -10～300，也可做到 -200～10，甚至可用于 300～1200 环境中作测温用。
2.确定电阻器的阻值和功率等参数。
根据电路设计和实际应用需求，选用合适阻值和功率的 NTC 热敏电阻器。
3.选择合适的电路结构。
NTC 热敏电阻器可应用于测温、控温、温度补偿等方面。
根据实际应用需求，采用合适的电路结构，如电桥电路、分压电路等。
4.考虑电路的稳定性和可靠性。
NTC 热敏电阻器对温度变化敏感，因此需要保证电路的稳定性和可靠性，避免因温度波动导致的电路故障。
三、NTC 热敏电阻电路应用实例TC 热敏电阻电路广泛应用于各种测温、控温和温度补偿等方面。
下面介绍一个温度测量的应用实例，NTC 热敏电阻测温用原理如图 4 所示：它的测量范围一般为 -10～300，也可做到 -200～10，甚至可用于 300～1200 环境中作测温用。
在不平衡电桥臂（即 R1、RT）接入一只热敏元件 RT 作温度传感探头，由于热敏电阻器的阻值随温度的变化而变化，因而使接在电桥对角线间的表头指示也相应变化。
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8.313Ω
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188.4Ω
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4.161Ω
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70℃
（三）．数字量输出及控制线（11条）
START为“启动脉冲”输入线，该线正脉冲由CPU送来，宽度应大于100ns，上升沿清零，下降沿启动ADC工作。EOC为转换结束输出线，该线高电平表示AD转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。D0~D7为数字量输出线，D7为最高位。EOUT为“输出允许”线，高电平时能使D0~D7引脚上输出转换后的数字量。
ADC0809的管脚图
图3—3
ADC0809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～IN7
IN0~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 LockEnable）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。
十年来计算机技术及微电子器件在微量技术中应用十分广泛。单片机作为计算机技术的一个分支，广泛的应用于工业控制，智能仪器仪表，机电一体化等各个领域。在此基础上发展起来的智能仪器无论是在测量、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用功能方面或在解决测量技术问题的深度及广度方面都有了巨大发展，以一种崭新的面貌展示在人们的面前。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能向测量技术的移植或应用，智能仪器将会有更大的发展。测量仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主要方向，因而它已是当今测量工作者以及所有与测量技术有关的工程界、教育界以及科技界人士所普遍关注的问题，了解或熟悉这类仪器的发展概况，工作原理及设计思想无疑是十分重要的。温度是生产过程中重要的被控参数之一，如冶金机械、化工、食品等各类生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉对工件的处理温度等均需要对温度严格控制，因此温度检测则显得尤为重要。当今计算机控制技术在这方面的应用已经使温度检测达到自动化和智能化，模块处理方式的采用使系统更为简洁和方便。本文针对89C51型单片机在温度控制方面的应用，对温度恒定系统进行了分析并给出了具体的解决方案。文章分为硬件设计和软件编程两部分对该方案进行阐述，在硬件设计部分划分温度检测、温度数据PID算法实现、温度显示、执行机构控制、RS-232通信五个模块单元，并且简单叙述了该实例的物理工作原理和电路工作原理，只有在清楚地了解这些工作原理的基础上，才能恰当地选用单片机硬件电路和准确地编制软件，本系统在结合硬件的基础上对每一个模块进行了编程设计，使软硬件更好的结合来达到实现温度恒温控制的目的。文章大篇幅主要介绍了此恒温控制系统的软件设计，在软件设计中划分为主程序、中断子程序、PID算法子程序、滤波子程序、键盘与显示子程序和报警子程序六部分组成。
该系统被划分为四个部分进行设计，分别为：系统电路的设计，系统软件设计，系统与PC机通讯设计，键盘和显示的软件和硬件设计。
1．2．1系统原理图
图1—2系统原理图
2．1．18255芯片介绍
8255芯片的作用
为了实现人机交互功能，需要加入键盘和显示，用8255芯片来进行扩展。
图2—1 8255芯片引脚图
8255引脚功能
（一）RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。
（二）CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。
J（三）RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。
图3—2放大电路的原理图
3．4．1A/D转换电路作用
该系统的核心部分是单片机，单片机只能处理数字信号。通过传感器再放大所采集的信号为模拟电压信号，直接送入单片机是无法进行处理的。所以要加入一块A/D转换芯片ADC0809来进行模——数转换，得到的数字信号被送入单片机进行处理。
3．4．2ADC0809芯片功能与性能指标
2.229Ω
5℃
22.05Ω
75℃
1.924Ω
10℃
17.96Ω
80℃
1.669Ω
15℃
14.68Ω
85℃
1.451Ω
20℃
12.09Ω
90℃
1.108Ω
表3-1
3．3．1放大电路的原理
传感器辅助电路两端电压变化很小，有时是不足以驱动下一级电路的，所以要对其进行放大，使信号足以驱动下一级电路。
热敏电阻的电流源电路由一个参考电压，一个运算放大器及三个电阻组成。这些元件可以提供0.001mA的电流。0.001mA的电流流过热敏电阻，使得其两端的电压值为热敏电阻阻值的1/100000。在-50℃时，热敏电阻两端的电压为3.292V，当温度达到100℃时，电压为0.0675975V。该电压输入到仪用放大器AD524BD中，由于热敏电阻上有大小为1V的浮地电压，因此仪用放大器可以读出热敏电阻两端的电压，该电压值其实是热敏电阻两端的电压差值，抵消了1V的浮地电压。只要输入电压不超出仪用放大器的工作电压容限，热敏电阻两端的电压差都能测量出来。将仪用放大器的第6个管脚接地，就可以将信号的参考点准确接地。图中仪用放大器的增益设为10，因此，它的输出为热敏电阻两端电压的10倍，也就是说，对于理想的仪用放大器，在-50℃时，其输出为32.92V，当温度为100℃时，其输出为0.075957V。仪用放大器的工作电压输入容限为±10V，A/D转换器的最大输入是0—5V。而温度为-50℃时，32.92V的输出已大大超出了放大器的工作容限，因此该温度测量系统能有效测量的温度下限为-10℃，此时仪用放大器送到A/D转换器的输出为4.245V，在放大器的工作容限之内。温度量程的上限对应于最小的电压值，因此不受放大器工作电压容限及A/D转换器转换量程的影响。
3．2．2传感器的特性
Radio Shack热敏电阻（#271—110A）就具有负温度系数特性。这种传感器工作在低温端时，负温度系数引起电阻阻值的相对变化大约是-5%。随着温度的升高，负温度系数也有所下降，当热敏电阻工作在量程的高温端时，负温度系数引起电阻阻值的相对变化大约只有-2%。
热敏电阻的有效输出为电阻值，由于A/D转换器转换的是电压信号，因此首先要将热敏电阻的电阻转换为电压信号，这一转换通常可以用电流源构成的激励电路来完成。将热敏电阻安装在电流源所在的支路中，在热敏电阻两端就会产生与其电阻值成比例的电压值。由于电流流过电阻会产生热效应，我们要注意不能由于热效应而使热敏电阻自身产生很大的热量，从而引起热敏电阻阻值的变化。一般情况下，当电流源电流足够小时，电流流过热敏电阻所产生的热量可以忽略不计。我们假定热敏电阻的耗散常数为典型值，一般在1mV/℃左右，为了使测量精度保证在1.0℃以内，电流源的电流必须足够小，以保证电流流过热敏电阻产生的热量在1mW以下。根据以上分析，当电流源电流值不超过10uA时，可以满足以上要求。总而言之，只要电流源的电流足够小，热敏电阻两端产生的电压就与其阻值成比例关系而不会由于电阻的热效应引起太大的测量误差。接下来用仪用放大器AD524读取热敏电阻两端的电压差值，并且设置合适的增益，将电压差值调节到与A/D转换器的转换范围相匹配。热敏电阻的激励电路与信号调节电路的原理如图3—2所示。
（四）．电源线及其他（5条）
CLOCK为时钟输入线，用于为ADC0809提供逐次比较所需，一般为640kHz时钟脉冲。VDD为+5V电源输入线，GND为地线。+VREF和-VREF为参考电压输入线，用于给电阻网络供给标准电压。+VREF常和VDD相连，-VREF常接地。
3．4．3ADC0809应用说明
（一）．ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。
3．1．1前向通道原理图
图3—1前向通道原理图
如图所示为前向通道的原理图，放大电路将热敏电阻产生的电阻转换为能被0809处理的适合电压，然后由0809进行A/D转换。下面是对各部分具体介绍。
3．2．1传感器的工作原理
传感器的核心元件是热敏电阻。热敏电阻是双端型温度敏感元件。当温度发生变化时热敏电阻的阻值也发生变化，在不同的温度下，热敏电阻都有一个固定的电阻值与温度值相应，并且只要热敏电阻没有损坏，这种对应关系具有重复性。热敏电阻阻值随温度变化的响应是高度的非线性响应。在热敏电阻的量程范围内，温度较小的变化都会引起热敏电阻阻值相对较大的变化，绝大多数热敏电阻具有负温度系数特性，即随着温度的升高，电阻值下降。
1
1
0
0
数据总线——B口
1
0
1
0
0
数据总线——C口
1
1
1
0
0
数据总线——控制口
禁止操作
X
X
X
X
1
数据总线为三态
1
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0
1
0
非法状态
X
X
1
1
0
数据总线为三态
表2—18255的口操作状态
2．1．28255与单片机接口电路设计
（一）8255与单片机接口电路原理图