温度传感器设计报告
《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告
《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告1.实验功能要求了解铂热电阻的特性与应用；熟悉铂热电阻测温电路；利用P100铂电阻测量温度源的温度；记录温度与测量电路电压输出数据2.实验所用传感器原理利用导体电阻随温度变化的特性，可以制成热电阻，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻(650℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷管等保护管内构成。
在0-650℃以内。
铂电阻一般是三线制，其中一端接一根引线另一端接二根引线，主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制，导线电阻忽略不计。
)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出，再经放大器放大后直接用电压表显示。
3.实验电路PT100铂电阻测温电路经验P100电压采集放大电路:前半部分是4.096V恒压源电路，然后是一个桥式电压采样电路，后面是一个电压放大电路。
一、4.096V恒压源电路因Vref=2.5V，故有4.096=(1+R1/R2)*2.5，得出R1/R2=1.6384，可以通过调节滑动变阻器实现。
二、桥式电压采样电路这是一个桥式电压采样电路，其原理是将V2作为参考电压，通过V1的变化去得到一个相对的电压数值，这样就能得到PT100的电阻数值，从而得到当前温度数值。
其中相对数值是通过R7去调节，可以是任意，其R7的主要作用还是在校准温度使用。
根据项目需要，现在使用的R7的阻值是138.5002Ω，也就是PT100在100摄氏度是的温度数值。
三、电压放大电路分析电路:1根据"虚断"原则，流过R3和R8电流相等(V1-Vx)/R3=Vx/R82根据“虚断"原则，流过R6和R1电流相等(V2-Vout)/(R6+R1)=(V2-Vy)/R6 3根据"“虚短"原则，Vy=Vx4根据这3个公式得出:11V1-10V2=Vout理想要的数值是10倍的放大倍数，但是现在在输出端多了减了V1，根据模拟的数值可知，V1的取值范围是0.215-0.36835241646对应温度范围是44.032- 75.43。
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。
简易温度传感器设计报告
温度传感器设计报告杨晶一、设计原理：常温下，开关二极管IN4148的管压降为0.7V左右，其值随温度的变化而变化，其关系曲线如下图所示：即温度每上升1℃正向压降降低2mV，利用此关系即可对温度信号进行捕获，然后经运放进行放大即可在相关仪器上显示温度的变化情况。
二、总电路图：三、设计分析：总电路可分为两部分，前置部分与后面的放大大电路。
1、恒流源部分：经查资料得知，二极管的管压降与温度构成线性关系需其处于一个恒流状态下。
如图所示：通过R2与R3的分压，运放输入端可获得约0.3V的电压，根据虚短原理，R1两端获得4.7V的电压，然后根据虚断原理，可得流过二极管的电流约为1mA，其值恒定不变，因而达到恒流的目的。
另C1的作用是滤去前置电路中的交流成分，提高电路的稳定性。
2.放大部分：可变电阻用来调节输出电压的值，在设定的起始温度下（如0℃）调节可变电阻使运放两输入端电压相等，此时输出为零，对应于外接电压表的零刻度。
考虑到恒流源中运放输出电阻的影响，R4取值不宜过小，应设计要求，取放大倍数为50，即温度每升一度输出的值变化为0.1V，故在0～100℃输出电压对应的范围为0～10V。
V1为模拟电压源，模拟二极管的压降变化。
为增加电路的稳定性，加入C2滤波。
四、仿真结果及分析：仿真还只是理论上的结果，具体数据还应根据实际电路的结果进行修正。
五、小结：虽然只是一个小小的温度传感器的设计，但其中所牵涉到的知识却也不少，且有许多的事项需要注意，同时还需要联系实际，如电阻的选择，滤波的使用等，虽还没出成品，但我想，通过这几天的理论设计，应该已无大碍。
这次的设计让我的知识又巩固了不少，希望以后再多多练习。
理论设计告一段落，后续实际电路的制作还需完成，故此将设计报告奉上，请老师点评。
热敏电阻温度传感器的设计与调试实验报告思考题
热敏电阻温度传感器的设计与调试实验报告思考题大学热敏电阻实验报告大学热敏电阻实验报告摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。
因此，热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。
大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。
应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。
【实验原理】根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为（1—1）式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。
DS18B20温度传感器课程设计报告
传感器课程设计设计题目：DS18B20温度传感器班级：电子（2）班姓名：梁玉杰，韦小门，李军伟学号：201140620223指导教师：XXX调试地点：509目录一、概述 (2)二、内容 (3)1、课程设计题目 (3)2、课程设计目的 (3)3、设计任务和要求 (3)4、正文 (3)（一）、方案选择与论证 (3)三、系统的具体设计与实现 (5)（1）、系统的总体设计方案 (5)（2）、硬件电路设计 (5)a、单片机控制模块 (5)b、温度传感器模块 (6)四、软件设计 (12)1、主程序 (12)2、读出温度子程序 (12)3、温度转换命令子程序 (12)4、计算温度子程序 (13)五、完整程序如下： (13)六、设计体会 (18)七、参考文献 (19)一、概述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。
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过使用温度传感器，对不同温度下的电压信号进行测量和分析，从而掌握温度传感器的工作原理和特性，提高实验操作和数据处理能力。
二、实验仪器与设备。
1. Arduino开发板。
2. LM35温度传感器。
3. 连接线。
4. 电脑。
5. 串口数据线。
三、实验原理。
LM35是一种精密温度传感器，其输出电压与摄氏温度成线性关系。
在本实验中，我们将使用LM35温度传感器测量不同温度下的输出电压，并通过Arduino开发板将数据传输至电脑进行分析处理。
四、实验步骤。
1. 将LM35温度传感器与Arduino开发板连接，将传感器的输出端（中间脚）连接到Arduino的模拟输入引脚A0，将传感器的VCC端连接到Arduino的5V电源引脚，将传感器的地端连接到Arduino的地引脚。
2. 编写Arduino程序，通过模拟输入引脚A0读取LM35传感器的输出电压，并将其转换为摄氏温度值。
3. 将Arduino开发板通过串口数据线与电脑连接，将温度数据传输至电脑端。
4. 在电脑上使用串口通讯软件监测并记录温度数据。
5. 将LM35传感器分别置于不同温度环境下（如冰水混合物、常温水、温水等），记录并分析传感器输出的电压和对应的温度数值。
五、实验数据与分析。
通过实验测得的数据，我们可以绘制出LM35温度传感器的电压输出与温度之间的线性关系图。
通过分析图表数据，可以得出传感器的灵敏度、稳定性和线性度等特性参数。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了LM35温度传感器的工作原理和特性，掌握了使用Arduino开发板对传感器输出进行数据采集和分析的方法。
同时，我们也了解到了温度传感器在不同温度环境下的表现，为今后的工程应用提供了重要参考。
七、实验总结。
温度传感器是一种常用的传感器元件，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们不仅学会了对温度传感器进行实验操作，还掌握了数据采集和分析的方法，为今后的实验和工程应用打下了坚实的基础。
温度传感器实践模块设计报告
温度传感器实践模块设计报告一、实验目的1.根据温度传感器的特性和测量电路的指标要求,设计一个放大滤波电路，经温度传感器（即铂热电阻）采集未知的温度信号（0°~100°），并由电桥电路转换为相应的电压，经过信号放大，滤波输出一个容易分辨大小和信号处理的电信号。
并对信号进行仿真，对电路进行调整，制作PCB版电路。
2.根据PCB版图焊接并调试测量电路，并记录各模块焊接和测试过程，测量放大滤波电路特性指标，并与设计指标要求进行对照，优化调整电路。
3. 通过温箱对温度测量电路进行动静态参数标定和测试，通过水浴法测动态性能。
记录电路标定和测试过程及数据，根据测试数据分析电路的各项指标参数，并与设计指标要求进行对照，分析测试电路的误差源、优缺点。
二、实验仪器、方法2.1实验仪器Multisim 14，Altium Designer，MATLAB，信号发生器，示波器，万用表，电烙铁，焊锡，松脂，尖嘴钳，镊子，温箱，水浴装置2.2 仪器使用方法Multisim 14：使用Multisim 对电路进行设计，并通过Multisim自带仿真软件对各部分电路进行优化，为之后的PCB版设计提供虚拟数据基础。
Altium Designer：用AD画PCB的时候，一般先画原理图，然后再通过此软件生成PCB图，最后再进行PCB布线等操作。
MATLAB：使用MATLAB对数据进行线性拟合，MATLAB适用于线性拟合曲线的函数：regress（）和polyfit（）信号发生器：选择合适的信号输出形式（方波或正弦波）。
选择所需信号的频率范围，按下相应的档级开关，适当调节微调器，此时微调器所指示数据同档级数据倍乘为实际输出信号频率。
调节信号的功率幅度，适当选择衰减档级开关，从而获得所需功率的信号。
从输出接线柱分清正负连接信号输出插线。
示波器：双踪示波器能直接观察电信号的波形，分析和研究电信号的变化规律，还可测试多种电量，如：幅值、频率、相位差和时间等。
温度传感器实验报告
温度传感器DS18B20实验报告一、实验目的1.复习掌握Protues，keil软件的使用2.了解掌握DS18B20的工作原理以及编程方法二、实验器材单片机开发板温度传感器芯片DS18B20串口线三、实验原理一应用背景概述测量温度的关键是温度传感器。
随着技术飞速发展，传感器已进入第三代数字传感器。
本测温系统采用的DS18B20就是属于这种传感器。
DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的单总线数字温度传感器，它可以实现数字化输出和测试，并且有控制功能强、传输距离远、抗干扰能力强、接口方便、微功耗等优点，因而被广泛应用在工业、农业、军事等领域的控制仪器、测控系统中。
二 DS18B20的原理及特性介绍1.DS18B20的几个特点：a. DS18B20因为采用了单总线技术，可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机直接接传感器直接输出被测温度值（二进制数）。
b.其测量温度范围为：-55℃————+125℃,c.测量分辨率为：0.0625℃,是其他传感器无法相比的。
图1 DS18B20外部形状及管脚d.内含64位只读存储器ROM,（内存出厂序列号，是对应每一个器件的唯一号），还又RAM 存有温度当前转换值及符号。
e.用户可分别设定每个器件的温度上、下限。
f.内含寄生电源。
2. DS18b20的结构：a. 64位光刻ROM ，可以看作是DS18B20的地址序列号，如表一所示。
表1b.高速暂存器RAM共占0、1两个单元：表2两个8位的RAM中，存放二进制的数，高五位是符号位，如果温度大于0OC,这五位数为0，将测到的数值乘以0.0625，即得到实际的温度值;如果温度小于0OC,高五位为1，测到的数值需要取反加1，再乘以0.0625 ，才得到实际的温度值。
c. 九个寄存器的名称及作用：表3三 DS18B20 的控制方法DS18B20的操作是通过执行操作命令实现的，其控制程序是按照DS18B20的通讯协议编制的。
传感器设计报告范文
传感器设计报告范文一、引言传感器是现代工程领域中的重要组成部分，它的出现为我们提供了获取和监测环境、物体等信息的重要手段。
传感器可以将环境中的物理量转换为电信号，通过信号处理和数据分析，实现对环境、物体等的检测和测量。
本次传感器设计报告将介绍我们设计的一款温度传感器。
二、设计目标本次传感器设计的目标是实现对环境温度的准确测量，并将测量结果以电信号的形式输出。
设计要求如下：1.温度检测范围为-40℃到100℃，测量精度要求在±0.5℃以内；2.输出电压为0-5V，与温度呈线性关系；3.传感器可在室内和室外环境中正常工作，能够抵抗一定程度的湿气和尘埃干扰；4.传感器体积小巧、安装方便、运行稳定可靠。
三、传感器结构本次传感器采用热电偶原理来实现温度的测量。
热电偶是一种能够将温度差转换为电压信号的传感器。
我们选择了铜-铜镍热电偶作为传感器的工作原理。
铜-铜镍热电偶在常温下的开路电压为0V，随着温度的升高，电势差也会相应增加。
为了提高传感器的稳定性和准确性，我们将热电偶焊接在一个特殊的保护套管中。
保护套管由不锈钢制成，具有较高的抗腐蚀性和散热性能，能够有效地保护热电偶，并提供稳定的工作环境。
四、传感器电路设计为了将传感器获得的温度信号转换为电压信号输出，我们设计了一个简单的电路。
电路由两部分组成：放大电路和线性关系转化电路。
放大电路采用了放大器来放大热电偶传感器获得的微小电压信号。
为了提高放大器的稳定性和抗干扰能力，我们采用了差动放大器的结构，并使用了低噪声运算放大器来保证放大器的性能。
线性关系转化电路将放大后的电压信号与温度之间建立线性关系。
我们选择了一个滑动变阻器，通过调节变阻器的阻值来实现电压信号与温度之间的线性转换。
五、性能测试为了验证传感器的性能，我们进行了一系列的测试。
首先，在控制温度恒定的环境中，将传感器与高精度数字温度计进行对比测量。
测试结果显示，传感器的测量结果与数字温度计的测量结果吻合度较高，在精度要求范围内。
基于ds18b20的数字温度计设计报告
基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。
本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。
二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。
DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。
三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。
其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。
2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。
首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。
然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。
四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。
同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。
五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。
随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。
单片机温度传感器设计报告
单片机温度传感器设计报告一、设计目的本设计旨在利用单片机和温度传感器构建一个温度测量系统，实时监测周围环境的温度，并通过显示屏显示出来。
通过这个设计，可以使用户及时了解到室内环境的温度情况，为用户提供一个舒适的居住环境。
二、设计原理1.硬件部分温度传感器：采用数字温度传感器DS18B20，具有高精度、线性度高、抗干扰性好等优点，可以提高温度测量的准确性。
单片机：采用STC89C52单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，可以实现温度数据的采集、处理和显示功能。
电源：采用稳压电源，保证系统的稳定性和可靠性。
2.软件部分主程序：通过单片机的AD转换模块，将温度传感器的模拟信号转换为数字信号，然后进行温度计算和数据处理，最后将结果显示在液晶显示屏上。
温度转换算法：根据温度传感器的数据手册，利用公式将采集到的数字信号转换为实际温度值。
实时显示功能：通过控制单片机的定时器和中断，实现对温度数据的实时采集和显示。
三、设计步骤1.硬件连接将温度传感器的VCC接到单片机的5V电源引脚，GND接到单片机的地引脚，DQ接到单片机的P1口。
将液晶显示屏的VCC接到单片机的5V电源引脚，GND接到单片机的地引脚，RS、RW、E分别接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2口，D0-D7接到单片机的P0口。
将单片机的P3口接到稳压电源的输出端，作为单片机的电源。
2.软件编程使用Keil C51软件进行编程，编写主程序和温度转换算法。
通过对单片机的中断和定时器的配置，实现对温度数据的实时采集和显示。
通过对液晶显示屏的控制，将温度数值显示在屏幕上。
同时，可以设置温度报警功能，当温度超过设定的范围时，通过蜂鸣器发出警告声。
四、实验结果经过上述设计和调试，实验结果显示良好。
温度传感器能够准确地采集到周围环境的温度值，并通过液晶显示屏实时显示出来。
当温度超过设定范围时，蜂鸣器发出警告声，提醒用户采取相应的措施。
整个系统工作稳定、准确性高、实用性强。
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。
热电偶温度传感器设计报告
热电偶温度传感器设计报告热电偶温度传感器是一种将温度变化转化为电能输出的装置，其设计的主要目标是实现温度的准确测量和控制。
本设计报告将详细介绍热电偶温度传感器的设计过程，包括原理分析、材料选择、结构设计、制造工艺以及测试验证等方面。
热电偶温度传感器是基于塞贝克效应（Seebeck effect）工作的。
塞贝克效应是指两种不同材料组成的闭合回路中，当两个接触点处的温度不同时，回路中会产生电动势。
热电偶温度传感器就是利用这一原理，将温度变化转化为电动势变化，从而实现温度的测量。
热电偶温度传感器的主要材料包括热电偶丝和连接导线。
热电偶丝是实现温度测量的关键元件，需要具备高灵敏度、良好的稳定性和抗氧化性等特性。
常见的热电偶丝有镍铬合金、铜镍合金和铂等。
连接导线主要用于连接热电偶丝和测量仪表，应具备耐高温、抗氧化和良好的导电性能等特性。
热电偶温度传感器的结构设计应考虑测量范围、精度和稳定性等因素。
常见的热电偶温度传感器结构有铠装式和非铠装式两种。
铠装式结构具有较高的抗振性和耐磨性，适用于恶劣环境下的温度测量。
非铠装式结构则具有较小的体积和重量，适用于实验室和工业生产中的温度测量。
热电偶温度传感器的制造工艺主要包括焊接、保护涂层和校准等环节。
焊接工艺应保证热电偶丝和连接导线之间的可靠连接；保护涂层能够有效保护传感器免受腐蚀和氧化；校准环节则确保了传感器的测量精度和稳定性。
为了验证热电偶温度传感器的性能指标是否达到设计要求，需要进行一系列的测试验证。
这些测试包括灵敏度测试、线性度测试、重复性测试和稳定性测试等。
通过这些测试，可以评估传感器的测量精度、响应时间和长期稳定性等性能指标。
本文对热电偶温度传感器的设计进行了详细的介绍和分析。
通过原理分析、材料选择、结构设计、制造工艺以及测试验证等方面的探讨，我们成功地设计出一款具有高灵敏度、良好稳定性和抗氧化性的热电偶温度传感器。
该传感器能够广泛应用于各种温度测量场合，为工业自动化、实验室研究和环境监测等领域提供重要的技术支持。
温度传感器设计报告.docx
P3口除了作为一般的I／O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：
2）、LM35封装介绍：
图2：封装形式1图3：封装形式2
图4：封装形式4（此次采用的封装）
3
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
功能特性概述：
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
引脚功能说明：
1、Vcc：电源电压
2、GND：地
3、P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
传感器实验报告--半导体温度传感器设计
传感器实验报告--半导体温度传感器设计摘要：本实验旨在设计并测试一种基于半导体材料的温度传感器。
在实验中，我们制作了一个基于硅片的氧化物热敏电阻（RTD），并对其进行了测试。
实验结果表明，在20℃至100℃范围内，该传感器的响应稳定可靠，测量精度较高。
关键词：半导体、温度传感器、热敏电阻、硅片、测量精度。
1. 实验目的本实验的目的是设计并测试一种基于半导体材料的温度传感器，掌握温度传感器的基本工作原理和性能指标，以及热敏电阻和半导体材料的特性。
2. 实验原理温度传感器是将温度信号转换成一种电信号的装置。
传感器的主要部分是敏感元件，其工作原理多种多样。
半导体温度传感器是通过测量半导体材料电阻随温度变化而变化来实现的。
由于半导体材料的特性，其电阻与温度呈正比变化。
因此，半导体温度传感器常常采用热敏电阻作为敏感元件，即所谓的热敏电阻温度传感器（RTD）。
热敏电阻是一种电阻随温度变化的电阻器，其特性为随着温度的上升或下降，电阻值增大或减小。
这种特性使得热敏电阻器成为测量高温或低温物体温度的一种有效方法。
热敏电阻材料主要有铂、镍、铁、铜、铬等，其中最常用的是铂材料。
半导体材料的电阻值也会随着温度的变化而变化，但其变化特性与热敏电阻不同。
半导体热敏电阻材料的电阻随温度的上升呈指数增长，一般采用硅片做为基材。
原因是硅片的温度系数与热敏电阻的温度系数十分接近，而硅片具有良好的稳定性和可制造性。
3. 实验内容硅片、氧化物、导线、万用表等。
（1）准备材料：取一块硅片，尺寸约为10mm×10mm×0.2mm；并将其用氧化物处理。
（2）加工硅片：在硅片上刻上接触电极和导线，制成热敏电阻。
（3）测试热敏电阻：连接热敏电阻与仪器，进行温度切换测试，记录数据。
4. 实验结果根据实验数据，得到如下的温度电阻特性曲线：图1：温度电阻特性曲线可以看出，在20℃至100℃范围内，热敏电阻的响应稳定可靠，测量精度较高。
温度传感器实验报告
实验仪器：DH-SJ 型温度传感器实验装置，直流恒压恒流源，数字万用表，Pt100、热
电偶，NTC、PTC 温度传感器，保温杯，电烧杯，冰水混合物，电阻和导线若干。
实验数据表格
室温 12.4℃
Pt100 在 0℃下的显示值为-1.10℃，在 100℃下的显示值为 96.8℃
所以显示的每度为实际温度的 0.979℃,则实际开尔文温度为 T1=0.979*（T+种半导体电阻，有正温度系数和负温度系数两种，对温度的变化非常敏感， 本次实验中用 NTC 和 PTC 两种热敏电阻作为实验材料。
一定的温度范围内，半导体的电阻率 和温度 T 满足如下关系：
A1e B / T
式中 A1 和 B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。对于截面均匀的热敏电阻， 其阻值 RT 可用下式表示：
335.0
2.985 613.2 613.5 613.4 6.419
67
339.9
2.942 722.6 712.0 717.3 6.575
72
344.8
2.900 893.0 866.0 879.5 6.779
77
349.7
2.860 1171 1090 1130.5 7.030
82
354.6
2.820 1569 1410 1489.5 7.306
或半导体 A 和 B 焊接 起来，构成一个闭合回路， 当导体 A 和 B 的两个接 触点之间存在温差时，回 路内便产生电动势，这种 现象称为热电效应。热电
热电偶原理图
热电偶的引线示意图
偶就是利用这一效应来工作 的，热电偶温度计的优点是热容量小，灵敏度高，反应迅速， 测温范围广，能直接把非电学量温度转换成电学量。
传感器设计报告范文
传感器设计报告范文一、设计背景和目的传感器是指能够将非电信号转化为电信号的装置，用于检测和测量各种物理量、化学量、生物量等。
传感器在现代科技和工程中扮演着重要的角色，广泛应用于环境监测、医疗诊断、机器人技术、智能家居等领域。
本次设计旨在开发一种新型的温度传感器，能够实时准确地测量周围环境的温度，为用户提供科学便捷的温度监测服务。
二、设计原理和方案1.温度测量原理：本设计采用热敏电阻测温原理。
热敏电阻是一种随温度变化而阻值发生变化的电阻。
通过将热敏电阻与电桥电路相连，当环境温度变化时，热敏电阻的阻值也会变化，从而改变电桥的平衡状态。
通过测量电桥的输出电压来反映环境的温度。
2.方案设计：设计使用PTC热敏电阻作为传感器材料，选择适当的电桥电路，并配备运放电路和AD转换模块，以实现温度的准确测量和数字化输出。
三、设计步骤和流程1.选择合适的热敏电阻：根据设计要求选择合适的PTC热敏电阻，能够在所需温度范围内有较大的阻值变化。
2.设计电桥电路：根据热敏电阻的特性和工作要求，设计合适的电桥电路，以实现准确的温度测量。
3.配置运放电路：为了放大电桥电路的输出信号，提高传感器的灵敏度和稳定性，设计运放电路并进行适当的校准。
4.添加AD转换模块：为了将模拟信号转换为数字信号，配置合适的AD转换模块，将运放电路输出的信号进行数字化处理。
5.添加辅助电路：包括电源电路、滤波器和稳压电路，以提供稳定可靠的供电和消除噪声。
6.软件编程：针对AD转换模块的输出信号进行相应的软件编程，实现温度数值的获取和显示，通过串口输出到计算机等外部设备。
四、实验结果和性能分析经过实验测试，本设计的温度传感器具有以下性能和特点：1.高精度：通过合适的运放电路和校准，实现了高精度的温度测量，误差小于0.2℃。
2.快速响应：由于使用了敏感度较高的热敏电阻和运放电路，传感器对温度变化的响应速度较快，可实时测量环境温度。
3.稳定性：通过稳压电路和滤波器的处理，传感器的输出信号稳定可靠，不受供电电压和外界干扰的影响。
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目录摘要 (1)1单片机简介 (1)2基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状 (1)3基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状 (2)4选择的意义 (3)第一部分单片机的温度计设计制作准备|1电路介绍 (4)2制作所需电子元件及其功能介绍 (4)3制作焊接要求及注意事项 (5)4安装完成调试说明及其使用说明 (7)第二部分单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍1 温度计的总体设计 (8)总体论述 (8)、设计思路 (9)2 硬件说明 (10)测量输入模块 (10)传感器选择 (10)DS18B20的介绍 (11)键盘输入模块 (12)显示模块 (13)报警模块 (13)#低功耗设计 (16)设计思路 (16)20C51的低功耗措施 (17)3软件和功能说明 (18)数据的读取 (19)DS18B20的软件设计 (19)第三部分设计制作心得体会 (21)…参考文献 (22)附表附表1---电路图附表2---单片机控制程序摘要单片机简介，单片机全称为单片微型计算机。
单片机发展始于70年代，经过30多年的发展，由于其具有高集成度、低功耗、工作电压范围宽、价格便宜、使用方便等诸多优点而在广泛使用。
到目前为止将单片机发展阶段分为三个阶段，分别为初级阶段、高性能阶段、以及高位单片机的推出。
通常单片机内部含有中央处理部件（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、Flash ROM）、定时器、计数器和各种输入输出接口等。
目前8位单片机是目前品种最丰富、应用最广泛的单片机。
今天我所使用的就其中比较典型的一种8位单片机AT89C51。
基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。
检测是控制的基础和前提，而检测的精度必须高于控制的精确度，否则无从实现控制的精度要求。
不仅如此，检测还涉及国计民生各个部门，可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
同时，科学技术的发展达到的水平越高，又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。
目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。
目前的温度计中传感器是它的重要组成部分，它的精度灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。
传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型传感器。
基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状目前基于单片机的温度传感器设计的数字温度计已经很成熟，各种精度很高的温度计不断推出。
数字温度计要求检测的精度必须高于控制的精确度，否则无从实现控制的精度要求。
所以精度已经成为数字温度计的一项重要的性能参数。
因此追求高精度是数字温度计的一个目标。
不仅如此，检测还涉及国计民生各个部门，可以说在所以科学技术领域无时不在进行检测。
科学技术的发展和检测技术的发展是密切相关的。
现代化的检测手段能达到的精度、灵敏度及测量范围等，在很大程度上决定了科学技术的发展水平。
同时，科学技术的发展达到的水平越高，又为检测技术、传感器技术提供了新的前提手段。
目前市场上出现了很多传感器，很多精度高的传感器已经出现，而且精度越来越高。
数字温度计未来将会更精确、更人性化，为我们做出更多贡献。
选择设计的意义|随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的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，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。
现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。
传统的机遇物理方法的温度计功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。
随着技术的发展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。
在本文中，主要从功能组合，硬件组合，软件算法和降低功耗等几个方面探讨温度计的设计。
、第一部分单片机温度设计制作准备1、电路介绍该电路是由18B20温度传感器作为温度传感元件，并由AT89C2051单片机进行数据处理输出，显示模块是由寸大的三位共阳极数码管显示温度值。
此电路可由外接5V---12V的直流电电源提供。
温度显示和控制的范围为：-55℃----125℃之间，精确度到达1℃，即数码管显示温度为整数。
如果设定的报警温度为30℃，则当温度到达30℃的时候，报警发光二极管发光同时蜂鸣器发出响声，此时继电器发生动作。
如果不需要对温度控制报警，可以将报警温度设置提高。
如果是为了控制局部温度，可以把18B20用引线引出，但是距离不宜过大，注意引脚要绝缘。
2、制作所需电子元件及其功能介绍￥3、制作焊接要求及注意事项1、形成“℃”摄氏度符号的单个数码管应倒置焊接，否则形成的摄氏度符号是反方向的。
2、7850稳压块，应该贴板安装，节约空间，同时散热较好，常温下，7850稳压块温度不会很高。
3、DS18B20、1N4148、LED、三极管、发光二极管和电容不能接反，一旦接反都不能实现功能。
4、电阻为卧式安放焊接。
5、进行焊接的时候尽量保证焊锡不能过多，以免元件二个引脚短路。
4、安装完成调试说明及使用说明1、调试之前，复查电路确保焊接无误，各个引脚没有短路，才可以外接电源进行试验调试。
（2、调试的时候要让电路板在常温和干燥环境下工作，在此环境下才可以更加容易调试。
3、继电器控制输出接线柱，为一个常开，一个为常闭，中间是公共端，通电调试之前要用万用表测试一下。
4各个按钮操作说明如果电路正常，接通电源后，只是显示“℃”摄氏度符号，没有温度显示。
按下AN3，先显示上次存储下来的设定温度（报警温度值），然后再显示环境温度值，并随环境温度变化而变化。
再按AN3，温度数字闪烁，待调节。
接着AN1或者AN2：按AN1为报警温度值增大，最大为125℃；按AN2为报警温度值减小，最小为-55℃。
调好温度值后按一下AN3，调好的报警温度值被保存，此时数码管又显示当前环境温度值。
当温度达到被保存的报警温度值时，电路发出报警信号和动作。
&《第二部分单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍'1 温度计的总体设计总体论述此次所讨论的数字温度计，除了完成基本的温度测量外，还能够满足最高最低温度设置及报警，在不同的环境中，所要求的最高温度和最低温度是不同的，因此最高温度和最低温度应能够根据环境不同而设置成不同的数值。
还有些场合要求每隔一定得时间段进行读取一次数值，当相隔的时间比较长而所需要读取的数据又比较多时，认为的读取就比较麻烦，因此应具备自动读取和存储若干组温度值的功能。
另外，在野外工作时能够选择其工作模式以降低功耗。
设计思路由论述可知，所设计的这种温度计的功能是传统的物理温度计无法完成的。
在分析之后决定采用以单片机AT89C51为核心的系统进行设计。
主要有以下几个模块：测量输入模块，键盘设置模块，运算处理模块，显示模块和报警模块。
有这几个模块组成的系统框图如图一所示：图温度计总体框图2 硬件说明>测量输入模块2.1.1 传感器选择设计单片机数字温度计需要考虑以下3个方面·温度传感器的选择；·单片机和温度传感器的接口电路；·控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件。
单片机的接口信号是数字信号。
要想用单片机获取温度这类非电信号的信息,必须使用温度传感器,将温度信息转换为电流或电压输出。
如果转换后的电流或电压输出是模拟信号,还必须进行A/D转换,以满足单片机接口的需要。
传统的温度检测大多以热敏电阻作为温度传感器。
但是,热敏电阻的可靠性较差、测量温度准确率低,而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。
20世纪90年代中期出现了智能温度传感器(亦称数字温度传感器)。
智能温度传感器的内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路,其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。
其中DS18B20就是一种应用相当广泛的单总线数字温度传感器,它结构简单、不需外接元件,采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可设置温度报警界限等特点,广泛用于工业、民用等领域的温度测量中。
2.1.2 DS18B20的介绍,1 DS18B20芯片简介(此资料参考《传感器应用及电路设计》)DS18B20是单总线数字化智能集成温度传感器。
单总线它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据,而且数据传输是双向的,具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。
与其它温度传感器相比,DS18B20具有以下特性:①独特的单线接口方式,在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。
②DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的信号线上,实现多点测温。
③在使用中不需要任何外围元件。
④测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0·625℃。
⑤测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
2 DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。
64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。
DS18B20的管脚排列如图2所示。
$引脚功能如下：NC:空引脚,悬空不使用;VDD:可选电源脚,电源电压范围3~。
工作于寄生电源时,此引脚应接地;DQ:数据输入/输出脚,漏极开路,常态下高电平。
DSl8820的核心功能部件是它的数字温度传感器,其分辨率可配置为9、10、11和12位,出厂默认设置为12位分辨率,对应的温度值分辨率分别为、、和。
温度信息的低位、高位字节内容中,还包括了符号位S(是正温度还是负温度)和二进制小数部分,具体形式为:低位字节:23《2221 20 2-1 2-2 2-3 2-4，高位字节:图 DS18B20引脚分布图MSBLSBS S S S S…262524这是12位分辨率的情况,如果配置为低的分辨率,则其中无意义位为0。