基于热敏电阻的测温控制系统设计

课程设计报告

课程名称：传感器课程设计

系别：机电工程系

专业班级：自动化1101班

学号：**********

*名：***

课程题目：基于热敏电阻的测温控制系统设计

完成日期：2013年11月20日

指导老师：

2013年11月20日

附件：

目录

第一部分：明确实验的主要目的和要求………………………

第二部分：系统设计…………………………………………….

2.1学习板电路的设计………………………………………

2.2电路总体设计与参数选择………………………………

2.2.1设计原理………………………………………………

2.2.2硬件电路的设计………………………………………

2.2.3旗舰店使用和连接…………………………………….

2.3模数转换电路的设计……………………………………

2.4 硬件电路的设计………………………………………….

2.4.1热敏电阻的选用………………………………………

2.4.2 AT89C52单片机的选用及资源安排……………

第三部分：系统软件设计………………………………………

第四部分：系统调试与仪器使用………………………………

4.1 系统调试的一起选用及其使用………………………

4.2 系统调试故障的检测和分析…………………………

4.3 结果分析………………………………………………

第五部分：测试数据与结果分析………………………………

第六部分：参考文献…………………………………………

第七部分：附录………………………………………………….

热敏电阻温度采集系统设计

该系统采用了AT89C52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。

摘要：本系统由TL431精密基准电压，NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集，A/D 和D/A转换，单片机AT89C52为核心的最小控制系统，LCD1602的显示电路等构成。温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。该系统能够测量范围为2—24℃，测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值，并能够回调选定时刻的温度值，能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差，且有越限报警功能。由于采用两个水泥电阻作为控温元件，更有效的增加了温度控制功能。

关键词： NTC TL431 温度线性转换

第一部分

系统主要功能

本系统中采用NTC热敏电阻的测温工作原理，测量的温度范围为2—24℃摄氏度,

可以通过数码管直观地显示出当前温度值。

经过TL431精密稳压源输5V电压给一个桥式电阻电路，由于NTC热敏电阻的特性，所以随着温度的变化，电阻值减少了，后面在接一个三运放电路将电压放大到所需要的电压值。输出的电压值经过8位A/D转换器ADC0804转换后，将数字信号经由单片机AT89C52进行处理，然后将这些值送由LCD1602进行显示。

第二部分

系统设计

2.1 学习板电路

学习板系统总体设计电路图

学习板系统总体设计图

学习板上独立按键和矩阵按键的电路图

LED 数码显示器

DA 转换器 蜂鸣器 温度传感器 EEPROM

计算机

USB 通信接口电源

键盘

AD 转换器 LCD 显示器 LED 流水灯 MCU

P2

P3

P1

P0

AT89C52单片机电路图

AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 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位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。兼容MCS51指令系统·8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM ·32个双向I/O口·256x8bit内部RAM ·3个16位可编程定时/计数器中断·时钟频率0-24MHz ·2个串行中断·可编程UART串行通道·2个外部中断源·共6个中断源·2个读写中断口线·3级加密位·低功耗空闲和掉电模式·软件设置睡眠和唤醒功能AT89C52P为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（32~39 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS （19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。