热敏电阻测温课程设计课案
单片机课程设计——热敏电阻测温电路设计
课程题目：热敏电阻测温电路的设计院系：机电汽车工程学院班级：机101-4学生姓名：学号：小组成员：指导教师：***目录一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)1、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)2、设计方案的选择--------------------------------------------------------------------(2)二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------（3）1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------（3）1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3) 1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(7) 2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------（7）2-1、MF58热敏电阻的介绍---------------------------------------------------(7) 2-2、温度测量电路的设计----------------------------------------------------(8) 3、AD转换器工作原理---------------------------------------------------------------(10)3-1、ADC0809简介----------------------------------------------------------------(10) 3-2、基于AD0809的数模转换电路--------------------------------------------(11) 4、LED数码管显示电路的设计---------------------------------------------------(12)4-1、显示电路驱动系统的设计------------------------------------------------(12) 4-2、数码管显示的原理--------------------------------------------------------(12) 4-3、显示电路的原理图---------------------------------------------------------(14)三、电路整体结构设计及软件设计-------------------------------------------------(15)1、电路整体结构设计----------------------------------------------------------------(15)2、软件设计----------------------------------------------------------------------------(15)四、结论---------------------------------------------------------------------------------(16)五、参考文献---------------------------------------------------------------------------(17)六、附页----------------------------------------------------------------------------------(17)一、设计要求及方案选择1、设计要求热敏电阻温度测量系统设计任务要求：a、设计基于MF58的NTC热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路2、设计方案的选择本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统，温度显示范围为0-100C︒。
单片机课程设计之热敏电阻测温
- --JIUJIANG UNIVERSITY单片机课程设计报告题目热敏电阻温度采集系统设计院系电子工程学院专业自动化姓名xxxxxxxx班级学号xxxx指导教师xxxx日期2021-2-23目录第一局部：设计背景 (3)第二局部：系统主要功能 (5)第三局部：电路设计与参数选择 (5)第四局部：系统软件设计 (11)第五局部：系统调试与仪器使用 (21)第六局部：测试数据与结果分析 (23)第七局部：使用说明书 (23)第八局部：总结 (24)热敏电阻温度采集系统设计摘要温度在人类的生活中扮演着极其重要的角色,在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业温度的测量及为重要。
本次课程设计采用单片机了STC12C5A60S2和10K NTC热敏电阻为核心器件来设计热敏电阻测温系统。
通过NTC热敏电阻对外界温度信号进展采集，由于热敏电阻的阻值随外界温度变化而变化，再通过测量电路把阻值的变化转换为电压的变化，利用STC12C5A60S2单片机的集成AD把采集到的模拟电压信号转换为数字信号，利用单片机对数字信号进展处理后就可以得到相应的温度值，从而完成了对温度的测量。
该系统采用了STC12C5A60S2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。
关键字：STC12C5A60S2单片机、热敏电阻、测温系统第一局部设计背景在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来，工业开展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的开展。
进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及平安性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速开展。
在工农业生产中，温度检测及其控制占有举足轻重的地位，随着现代信息技术的飞速开展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。
热敏电阻实验教案
3.实验的拓展：(由本实验的完成深化和延伸所学的知识，启发学
生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。)
1)、用NTC类热敏电阻制作温度传感器的原理。
4.数据的测量与处理要求用做图法求B.
5.介绍箱式电桥和热学实验仪的使用
6Hale Waihona Puke 强调实验中要注意的问题2.《大学物理实验》王秉超等，高等教育出版社，2003.12
大学物理实验教案
实验题目
半导体热敏电阻特性的研究
实验性质
提高实验
实验学时
4
教师
教学目的
1、了解热敏电阻的温度特性和测温控温原理。
2、测量热敏电阻的温度特性曲线。
重点
热敏电阻特性及应用
难点
一定温度时热敏电阻值的准确测量
备注
教
学
过
程
的
设
计
课前的准备：
1.检查仪器设备。
2.测出正温度系数和负温度系数电阻的温度特性曲线。
A:与材料性质和电阻几何尺寸有关的常数
将上式整理得：
(2)
按上式进行线性拟合可求得A和B。
（2）定义热敏电阻的温度系数为：当温度变化一度时热敏电阻的阻值变化率。用下式表示：
(3)
不是常数，它随温度变化，且不同材料、不同工艺的热敏电阻的也不同。越大，热敏电阻的灵敏度越高。
（3）和B的关系
由上面（1）式和（3）式可得：
（1）检流计须先调零点；电桥灵敏度居中；加热前先测出室温电阻值。
（2）电阻开始加热后，要及时、同步调电桥电阻使检流计指针指零。
（3）热敏电阻不能长时间连续通电，以减少自身发热的影响。
热敏电阻及测温系统课程设计
热敏电阻及测温系统课程设计目录1、总体设计 (1)1.1 课设任务 (1)1.2 小组成员及分工 (1)1.2.1 小组成员组成 (1)1.2.2 组员分工 (1)1.3 总体设计方案 (1)2、硬件设计 (3)2.1 热敏电阻温度传感器 (3)2.2 A/D转换器 (3)2.2.1 AD0809简介 (3)2.2.2 基于AD0809的数模转换电路42.2.3 模数转换单元电路的设计 (4)2.3 LED数码管显示原理 (5)2.4 AT89S52单片机 (6)3 软件设计 (9)3.1 模数转换 (9)3.2数码显示 (10)4、仿真及计算 (11)4.1 实验步骤 (11)4.2利用MATLAB对实验数据进行处理 (11)4.3 仿真公式 (14)4.4 结果分析 (14)5、心得体会 (16)6、参考文献 (17)附录 (18)1、总体设计1.1 课设任务1．了解热敏电阻的工作原理；2．掌握热敏电阻调理电路和AD转换；3．了解非线性特性和其校正方式；4．使用单片机读取转换值并显示。
本课程设计使用热敏电阻为传感器，结合后端处理电路和AD转换器，并用AT89C51单片机获取数据，测得温度数码管显示出来。
1.2 小组成员及分工1.2.1 小组成员组成组长：黄波组员：华林峰、黄奔涛、柯良1.2.2 组员分工当我们拿到这个课题“热敏电阻及温度测试系统”后，首先全组人员开了一个小的讨论会，大家都提出了自己的想法，然后根据课程设计的任务要求进行了明确的分工：组长黄波负责系统的总体的设计和程序的编写；黄奔涛主要负责上网查找相关热敏电阻传感器和AD0809数模转换器的工作原理；华林峰负责对设计过程中实验数据的记录并利用MATLAB软件对实验数据进行处理；柯良则负责文字的处理，撰写课程设计报告；然后，大家一起对热敏电阻调理电路和AD转换进行学习研究，并进行软件的调试；最终实现了课程设计的任务要求，达到了胥老师所预期的结果及“热敏电阻传感器将采集到的电压信号经过AD0809模数转换器将模拟信号转换为数字信号并在单片机上显示当前的温度值。
基于热敏电阻的数字温度计课程设计.doc
基于热敏电阻的数字温度计课程设计. .目录1 绪论12 系统硬件电路设计32.1 测温电桥电路32.2 信号放大电路................................................................................62.3 AD转换电路...................................................................................72.4 控制电路........................................................................................92.5 声光报警电路 (102).6 显示电路..........................................................................................112.7 电源电路..........................................................................................123 系统软件设计154 总结与展望 (1)6参考文献……………………………………………………………..……………………………..171概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
热敏电阻传感器温度检测电路设计黄河科技学院课程设计
热敏电阻传感器温度检测电路设计摘要随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度对产品的影响，许多产品对温度范围要求严格，目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。
在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。
本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案，该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性，采用串联分压电路。
单片机采集热敏电阻的电压，通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号，经过查表转换得到温度值，控制液晶屏实时显示温度值。
本系统中所用到的器件是STC89C52单片机、NTC热敏电阻和LCD1602液晶显示屏。
关键词：STC89C52单片机，热敏电阻，LCD1602目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计的主要内容及技术指标 (2)1.3数据采集系统简单介绍 (2)2热敏电阻的温度检测装置的系统论证 (3)2.1温度传感器的选择 (3)2.2调理模块 (4)2.3温度核心模块 (6)2.4显示模块 (6)3热敏电阻的温度检测装置硬件系统设计 (8)3.1温度采集模块硬件设计 (8)3.2AD转换模块的设计 (9)3.3MCU控制器模块设计 (10)3.3.1 核心部件的介绍 (11)3.3.2 复位电路的设计 (11)3.4显示模块电路设计 (12)3.5电源模块的设计 (13)4热敏电阻的温度检测装置软件系统设计 (14)4.1软件总体程序设计 (14)4.2功能模块设计 (15)4.2.1 A/D转换模块原理及程序 (15)4.2.2 热敏电阻阻值和温度的非线性对性模块原理及程序 (18)4.2.3 温度显示模块程序 (20)5 系统调试 (23)5.1硬件调试 (23)5.2软件调试 (23)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1 设计背景在工农业生产中，温度检测及其控制占有举足轻重的地位，随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。
热电阻测温仪检测电路课程设计
热电阻测温仪检测电路课程设计热电阻测温仪是一种常见的温度测量设备，利用热电阻的电阻与温度之间的关系来实现温度的测量。
它具有简单、精度高、响应快等优点，广泛应用于工业、科研、医疗等领域。
本课程设计旨在设计一个基于热电阻测温仪的温度检测电路，并结合相关理论知识进行实验验证。
一、设计目标和原理设计目标：设计一个精度高、稳定可靠的温度检测电路，能够测量介于-50~150°C范围内的温度，并能够实时显示温度数值。
原理介绍：热电阻测温仪原理是基于热电阻元件的电阻与温度之间的关系。
常见的热电阻元件有铂电阻（PT100、PT1000）、镍电阻（Ni100、Ni1000）等，根据不同材料的特性，构造相应的测温电路。
二、硬件设计1.选择热电阻元件：根据设计要求选择合适的热电阻元件，如PT100。
2.连接方式：将热电阻元件与电路板连接，通常使用3线或4线制连接。
其中3线制只需两根导线来接电阻元件，电阻线与导线线头焊接；4线制需要四根导线，两根用来接电阻元件，另外两根用来进行电流的测量。
3.扩散电阻：由于热电阻元件尺寸较小，为增加灵敏度，并消除受周围温度影响，可以使用金属盖片等进行扩散，使得热电阻元件能够更好地感应温度。
4.制作电路板：根据电路设计，制作相应的电路板。
三、电路设计1. PT100测温电路设计：选用PT100作为测温元件。
将PT100连接至电路板上，通过电流源（如电阻）提供恒定的电流，测量电阻两端电压，进而计算出温度数值。
2.信号放大电路设计：由于PT100的电阻变化很小，为了提高检测精度，需要设计相应的信号放大电路对电压进行放大。
3.温度传感器接口设计：为了方便与其他设备的连接，设计一个温度传感器接口，以便输出温度信号。
四、软件编程1.采集和处理温度数据：利用单片机或其他开发板，编写相应的程序对温度信号进行采集和处理，包括滤波、线性化、单位换算等操作。
2.数字显示：将处理后的温度数值通过数字显示模块进行实时显示。
热敏电阻测温课程设计课案
微机接口技术课程设计报告课题名称：基于微机的热敏电阻测温系统学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化组员： XSL CCB SJT HW GP指导老师：日期：2016年7月5日目录1．课程设计任务书--------------------------------------1 2．报告正文--------------------------------------------1 2.1 前言------------------------------------------1 2.2 任务分析与方案设计------------------------------2 2.3 主要元器件及其说明------------------------------4 2.4 系统设计及仿真----------------------------------7 2.5 接口电路板制作----------------------------------122.6 系统联机调试------------------------------------183. 心得体会--------------------------------------------204. 参考文献--------------------------------------------215. 附录------------------------------------------------221.课程设计任务书一、任务要求基于8086最小系统在Proteus软件中设计温度测量的控制系统，编制汇编程序实现利用热敏电阻和数码管测量并显示实际温度值的系统仿真。
完成热敏电阻信号采集及电压转换接口电路板的焊接制作。
利用Dais微机实验箱组建微机硬件电路、连接接口电路板、调试汇编程序，达到实时测量、显示实际温度的目的。
二、技术要求1、测量温度范围：20℃～80℃，精确到个位；2、温度显示要稳定并准确，不能闪烁或杂乱跳动；为此，需要学习proteus软件、AD转换原理、元器件识别和电路焊接等关键技术。
热敏电阻教案
热敏电阻教案一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解热敏电阻的基本概念和工作原理。
学生能够掌握热敏电阻的特性曲线，并能根据曲线分析其电阻值随温度的变化规律。
学生能够学会使用热敏电阻进行温度测量和控制的基本方法。
2、过程与方法目标通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
引导学生通过数据处理和图像分析，提高学生的科学思维和实践能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的科学探索精神。
培养学生严谨的科学态度和合作交流的意识。
二、教学重难点1、教学重点热敏电阻的工作原理和特性曲线。
利用热敏电阻进行温度测量和控制的方法。
2、教学难点对热敏电阻特性曲线的理解和应用。
设计实验探究热敏电阻的温度特性。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程1、课程导入（5 分钟）通过展示一些日常生活中与温度控制相关的电器设备，如空调、电饭煲、电热水器等，引导学生思考这些设备是如何实现对温度的精确控制的。
提出问题：在这些设备中，有一种叫做热敏电阻的元件起到了关键作用，那么什么是热敏电阻呢？它又是如何工作的呢？2、知识讲解（15 分钟）介绍热敏电阻的定义：热敏电阻是一种对温度敏感的电阻元件，其电阻值会随着温度的变化而发生显著的改变。
讲解热敏电阻的分类：正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
以 NTC 热敏电阻为例，详细阐述其工作原理：当温度升高时，热敏电阻中的载流子（电子和空穴）浓度增加，导致电阻值减小；反之，当温度降低时，电阻值增大。
3、实验探究（20 分钟）分组实验：将学生分成小组，每组提供一套实验器材，包括热敏电阻、电源、电压表、电流表、温度计等。
实验步骤：连接电路，将热敏电阻、电源、电压表和电流表串联起来。
用温度计测量环境温度，并记录此时电压表和电流表的示数，计算出热敏电阻的电阻值。
改变环境温度（可以通过加热或冷却的方式），每隔一定的温度间隔，记录一次电压表、电流表和温度计的示数，计算出相应的电阻值。
热敏电阻测温显示系统课程设计燕山大学解读
燕山大学课程设计说明书课程名称单片机原理及应用题目热敏电阻测温显示系统学院（系）电气工程学院年级专业2012级学号120103020073学生姓名指导教师吴希军教师职称副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系学号 1 学生姓名专业（班级）检测1设计题目热敏电阻测温显示系统设计技术参数设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统，温度显示范围为0-100℃，显示分辨率0.1℃。
设计要求设计热敏电阻检测电路与单片机的接口电路、4位LED显示电路；编制相应的程序。
工作量设计的内容满足课程设计的教学目的与要求，设计题目的难度和工作量适合学生的知识和能力状况，工作量饱满。
工作计划查阅资料进行设计准备、设计硬件电路、编制程序，编制程序、验证设计、撰写任务书。
参考资料单片微型计算机接口技术及其应用张淑清国防工业出版社单片机原理及应用技术张淑清国防工业出版社单片机应用技术汇编指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年 1月 2 日摘要如今，随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统，温度显示范围为0-100C︒，显示分辨率0.1 C︒。
包含温度传感器，AD转换器，51系列单片机，LED数码显示管四部分。
并利用汇编语言编制的程序，实现热敏电阻测温显示系统。
单片微型单片机简称单片机，又称微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。
单片机是70年代发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU,RAM, ROM,I/O接口和中断系统于同一硅片的器件，80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了很多高性能机种。
本课题讨论的热敏电阻测温显示系统的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机，目前温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大多数温度计都是利用物体热胀冷缩原理，热电效应技术，利用热阻效应技术，热辐射原理，声学原理制成，从而进行温度的测量。
5.2研究热敏电阻的温度-沪科教版选修3-2教案
5.2研究热敏电阻的温度-沪科教版选修3-2教案一、教学目标1.了解热敏电阻的基本原理和特性。
2.掌握实验方法，研究热敏电阻阻值随温度的变化关系。
3.能够利用实验结果分析热敏电阻的特性和应用。
二、教学重点1.热敏电阻原理和特性。
2.实验方法和步骤。
3.数据的记录和分析。
三、教学难点1.温度测量误差的影响。
2.对实验数据的分析和处理。
四、教学过程（一）引入通过介绍热敏电阻在温度测量、电子温控、电子恒温等方面的广泛应用，激发学生对本课内容的兴趣。
（二）理论讲解1.热敏电阻的基本原理和特性：–热敏电阻是利用一些物质在温度变化时电阻发生改变的特性，而制成的电阻。
–热敏电阻的阻值和温度成反比例关系。
2.热敏电阻的型号和参数：–NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）两种类型。
–参数包括额定阻值、额定功率、温度系数等。
（三）实验操作1.实验器材和材料：–热敏电阻、直流电源、电流表、万用表、加热棒、温度计等。
2.实验步骤：–将热敏电阻接在电路中，通入直流电源。
–测量电路中电流和电压值。
–使用加热棒加热，记录温度计的温度值和热敏电阻的阻值。
–记录数据，绘制图表，分析数据。
（四）教学总结1.总结本节课的实验结果，分析热敏电阻阻值随温度变化的关系。
2.引导学生思考热敏电阻在实际应用中的优缺点和局限性。
3.鼓励学生提出问题，开展探究研究。
五、课堂练习1.热敏电阻温度系数的定义是什么？2.热敏电阻的类型有哪些？3.热敏电阻的阻值和温度的关系是怎样的？4.热敏电阻的应用有哪些方面？六、实验报告要求1.实验目的、过程和结果。
2.数据表格、图表展示和分析。
3.实验存在的问题和改进方案。
4.合理的结论和总结。
七、教学反思本节课教学目标明确，实验操作规范，但需要注意的是，学生在温度测量时存在一定的误差，需要进行相应的处理和纠正。
同时，需要强调学生对实验数据的分析和应用能力，加强课程与实际应用的联系。
热敏电阻温度计的原理与应用教案设计
热敏电阻温度计的原理与应用教案设计一、教案设计概述本教案主要介绍热敏电阻温度计的原理和应用，不仅可以帮助学生理解温度计的工作原理，还可以让学生了解到温度的测量与控制应用在哪些方面，并且可以让学生通过实验来感受温度计的测量过程。
二、教学目标本节课的教学目标主要有以下几个方面：1.了解热敏电阻温度计的基本原理和工作方式；2.了解热敏电阻温度计的常见应用领域，如电子制冷、火灾探测等；3.通过实验操作，让学生了解并体验温度计的测量过程。
三、教学内容1.热敏电阻温度计的原理和工作方式温度计是用来测量温度的仪器，热敏电阻温度计就是一种利用材料在不同温度下电阻发生变化的原理来进行温度测量的仪器。
热敏电阻温度计利用材料在不同温度下电阻的变化关系来测量温度。
通常用的材料有氧化锌、硅和铋。
这些材料的电阻随着温度的变化而变化，而变化的规律可以根据材料的性质进行分析。
对于一些常见的热敏电阻型号，表格上已经给出了电阻-温度的对应关系。
因此，只需要通过测量热敏电阻的电阻值就可以得到当前温度的值。
2.热敏电阻温度计的应用领域热敏电阻温度计广泛应用于各行各业，如电子制冷、火灾探测等领域。
在电子制冷领域，热敏电阻温度计被用来测量恒温器中的温度，以便控制温度的定位。
在火灾探测领域，热敏电阻温度计被用来测量房间内的温度，以便控制火灾的发生和扩散。
3.实验操作本课程的实验目的是让学生了解温度计的测量过程，并且为他们提供一点实践操作的机会。
实验材料：热敏电阻温度计、数字万用表、加热器、温度计，水杯，水等。
实验步骤:1.使用数字万用表测量热敏电阻的初始电阻值；2.将热敏电阻温度计和数字万用表连接，记录温度计和数字万用表的读数；3.用加热器加热水杯内的水，等待水温上升，持续记录温度计和数字万用表的读数；4.将加热器关闭后，观察水温逐渐下降，持续记录温度计和数字万用表的读数；5.观察温度计和数字万用表的读数变化，得出结论并讨论。
四、教学方法本课程主要采用讲授和实验方式相结合的教学方法，让学生通过实验操作来亲身体验温度计的测量过程，逐步了解热敏电阻温计的原理和应用领域。
单片机课程设计——热敏电阻测温电路设计课案
二、硬件系统各模块电路的设计---------------------------------------------------（3）
1、单片机系统的设计---------------------------------------------------------------（3）
1-1、AT89C51的简介及管脚功能---------------------------------------------(3)
1-1、AT89C51的最小系统介绍-----------------------------------------------(7)
2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------（7）
课程题目：热敏电阻测温电路的设计
院 系：机电汽车工程学院
班级：机101-4
学生姓名：
学号：
小组成员：
指导教师：姜风国
一、设计目的、要求及方案选择-----------------------------------------------------(2)
1、设计要求---------------------------------------------------------------------------(2)
1-1 AT89C51的简介及管脚功能
VCC：供电电压。
GND：接地
P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
PIC单片机温敏电阻测温课程设计
PIC单片机温敏电阻测温课程设计一、设计目的、要求及方案选择1、设计目的随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度对产品的影响，许多产品对温度范围要求严格，目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。
在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。
本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案，该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性，采用串联分压电路。
单片机采集热敏电阻的电压，通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号，经过查表转换得到温度值，控制数码管实时显示温度值。
本系统中所器件是PIC16F877单片机、NTC热敏电阻和数码管。
2、设计要求热敏电阻温度测量系统设计任务要求：a、设计基于热敏电阻信号调理电路b、设计A/D转换电路c、设计数码管显示电路3、设计方案的选择本设计以PIC16F877单片机系统为核心，采用热敏电阻对温度进行检测；通过电容进行充放电进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号，计算出电阻，与PIC16F877单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括热敏电阻选择、测量模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作详细介绍。
二、硬件系统各模块电路的设计1、单片机系统的设计PIC16F877单片机的基本功能区域的主要功能模块包括以下7部分1）程序存储器区域PIC16F877单片机带有Flash程序存储器结构，主要存放由用户预先编制好的程序和一些固定不变的数据。
程序存储器共有8K×14位程序单元空间，即0000H1FFFH，由程序计数器提供13条地址线进行单元选择，每个单元宽14位，能够存放一条PIC单片机系统指令。
在系统上电或其他复位情况下，程序计数器均从0000H地址单元开始工作。
如果遇到调用子程序或系统发生事件中断时，都将把当前程序断点处的地址送入8级×14位的堆栈区域进行保护。
课程设计报告-单片机通过热敏电阻测温
课程设计报告- 单片机通过热敏电阻测温单片机通过热敏电阻测温一、前言近年来，随着科学技术和生产的不断发展，越来越多的参数需要通过温度测量来获得。
因此，温度一词在生产生活中出现的频率日益增加。
与之相对应的，温度测量也成为了生产生活中频繁使用的词语，同时它在各行各业中也发挥着重要的作用。
温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
温度的测量对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。
由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
而且随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类还是不断增加丰富来满足生产生活中的需要。
而作为一种具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点的器件，单片机成为温度测量系统的首选部件。
近年年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，越来越广泛地应用各个领域。
单片机温度测量师对温度进行有效的测量，并且能够在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在电力工程、化工生产、机械制造、冶金工业等重要工业领域中，担负着重要的测量任务。
在日常生活中，也可以广泛实用于地热、空调器、电加热器等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。
三、硬件设计如图所示，本设计包括最小系统、测温电路、数码管显示、下载口、蜂鸣器、键盘等部分。
本设计采用按键设置温度报警点通过测温电路采集温度信息，经过STC12C5410AD进行模数转换、处理并将实际温度值和设定温度值分别显示在共阴极数码显示管LED上。
3.1 温度采样部分如图3.1所示，测温电路利用热敏电阻将温度转化为电量，并将电压值输入STC12C5410AD进行模数转换。
STC12C5410AD将转换所得的数值输入数码管显示出来。
图3.1 温度采样电路3.2 温度显示部分LED数码管将STC12C5410AD处理的温度信息显示出来。
基于热敏电阻的数字温度计课程设计
目录1 绪论12 系统硬件电路设计3测温电桥电路3信号放大电路 (6)AD转换电路 (7)控制电路 (9)声光报警电路 (10)显示电路 (11)电源电路 (12)3 系统软件设计154 总结与展望 (16)参考文献 (17)1概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入,温度作为一个重要的物理量,是工业生产过程中最普遍,最重要的工艺参数之一;随着工业的不断发展,对温度的测量的要求也越来越高,而且测量的范围也越来越广,对温度的检测技术的要求也越来越高,因此,温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题;目前温度计按测使用的温度计种类繁多,应用范围也比较广泛,大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应;温度测量模块主要为温度测量电桥,当温度发生变化时,电桥失去平衡,从而在电桥输出端有电压输出,但该电压很小;将输出的微弱电压信号通过OP07放大,将放大后的信号输入AD转换芯片,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来;系统硬件原理图如图1—1图1—1系统框图系统硬件原理图如图1—1所示,由热电阻传感器测的外界温度,经过信号放大,然后送给模数转换,将原有的模拟信号转换为可以贝单片机识别和运算的数字信号,然后在通过软件编程通过显示电路显示出来当前所测得的温度;它的各部分电路说明如下： 1.测温模块：该部分电路主要使用测温电桥,当温度变化时,电桥处于不平衡状态,从而输出不平衡电压,为测温的基础; 2.信号处理部分：该部分电路包括电压信号的放大和AD转换,实现模数变换,以及硬件滤波;3.单片机部分：AT89C51 单片机系统是数字霍尔电流表的核心部分,主要任务有：控制TLC2543,为其提供合适的时序,使其正常工作和采集模数转换后的数字信号,使用软件滤除干扰,并对数字信号进行计算,然后输出显示;4.电源电路部分：该部分电路负责将输入的9V~12V直流电,分别转换为稳定的9V、5V、-9V直流电,给传感器,放大电路,单片机,TLC2543等供电;5.显示电路,声光报警电路：显示电路的作用是将测量的温度实时显示出来,当测量温度超过限定值时报警电路将发出声光进行报警;2 数字温度计系统硬件电路设计系统由五大部分组成：1测温电桥温量电路；2数据采集,滤波,放大,AD转换电路；3单片机AT89C51控制及数据计算电路；4电源电路；5温度实时显示电路和声光报警电路;测温电桥电路本次课程设计的测温电路为测温电桥,测温电桥的主要部分是热敏电阻;热敏电阻的主要特点是：①较高,其要比金属大10～100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化；②宽,常温适用于-55℃～315℃,高温器件适用温度高于315℃目前最高可达到2000℃,低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便,电阻值可在～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强;本次设计采用的是正温度系数的热电阻PT100,它是最常用的温度传感器之一,与其他热敏电阻相比,它的主要优点是测量精度高可精确到摄氏度,线性度好,测量范围广-200℃～650℃,性能稳定,使用方便,完全满足设计要求,所以我最终选择铂电阻PT100作为传感器;PT100温度传感器属于正电阻系数,其电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示：在0～650℃范围内：Rt =R0 1+At+Bt2在-200～0℃范围内：Rt =R0 1+At+Bt2+Ct-100t3式中A、B、C 为常数,其中A=×10-3；B=×10-7；C=×10-12；图2-2 电阻温度曲线图由于它的电阻—温度关系的线性度非常好,电阻温度曲线如图2-2 所示,因此在测量较小范围内其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro1+αT其中α=, Ro为100Ω在0℃的电阻值,T为华氏温度;Pt100是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,然后再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度;测温电路原理图如下图所示：图如上图所示,热敏电阻RT和RA1,RB1,RC1,以及可变电阻R2组成一个测温电桥,在温度为20度时,调节R2使电桥达到平衡;当温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电桥失去平衡,电桥输出的不平衡电压,经过滤波后,输入运算放大器,进行放大处理;电桥的分析：电桥原理图：电桥灵敏度的分析：当各桥臂发生微小变化时,电桥失去平衡,其输出为：信号放大电路本次课程设计,放大模块采用的是OP07放大集成电路;OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路;由于OP07具有非常低的输入失调电压对于OP07A 最大为25μV ,所以 OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施;OP07同时具有输入偏置电流低OP07A为±2nA 和开环增益高对于OP07A为300V/mV的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得 OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面;OP07具有以下特点：超低偏移： 150μV最大 ;低输入偏置电流： ;低失调电压漂移：μV/℃ ;超稳定,时间： 2μV/month 最大高电源电压范围：±3V至±22VOP07的引脚分布如下图所示：OP07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡调零端,2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源+;OP07放大电路的电路原理图如下所示：如上图所示,将测温电桥的输出用差分的方式输入OP07,放大60倍以获得合适的AD输入电压;AD转换电路此次课程设计的AD转换电路,负责将放大后的模拟电压信号转化为可供单片机识别的数字信号;主要采用TLC2543.TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程;由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用;2TLC2543的特点：112位分辩率A/D转换器；2在工作温度范围内10μs转换时间；311个模拟输入通道；43路内置自测试方式；5采样率为66kbps；6线性误差±1LSBmax；7有转换结束输出EOC；8具有单、双极性输出；9可编程的MSB或LSB前导；10可编程输出数据长度;TLC2543的引脚分布如下图所示：引脚说明1电源引脚Vcc ,20脚:正电源端,一般接+5V;GND,10脚:地;REF+,14脚:正基准电压端,一般接+5V;REF-,13脚:负基准电压端,一般接地;2控制引脚CS,15脚:片选端,由高到低有效,由外部输入;EOC,19脚:转换结束端,向外部输出;I/O CLOCK,18脚:控制输入输出的时钟,由外部输入;3模拟输入引脚AIN0～AIN10 ,1～9脚、11～12脚:11路模拟输入端,输入电压范围:～Vcc+;4控制字输入引脚DATA TN PUT,17脚:控制字输入端,选择通道及输出数据格式的控制字由此输入;5转换数据输出引脚DATA OUT ,16脚:A/ D 转换结果输出的3态串行输出端;TLC2543在本设计的电路原理图如下所示：控制电路AT89C51单片机最小系统由AT89C51单片机及其外围电路组成,是数字温度计系统的核心;AT89C51单片机在高温环境中稳定性好,支持在线编程ISP,无需专用的编程器,方便调试.AT89C51单片机对很多嵌入式控制应用提供了一个高灵活有效的解决方案;它的作用是控制TLC2543进行模数转换、形成必要的时序、进行数据计算以及控制数码管显示;AT89C51单片机各个引脚分布如图所示：图1 图2图3图1为单片机的晶振电路,图2为单片机的复位电路,图3为单片机的引脚分布及各引脚的接口,单片机采用5V供电;D1为单片机上电电源指示灯,为报警指示灯的接口,为报警蜂鸣器的接口,为74HC373的8位数据接口,X1,X2为晶振电路的接口,与晶振电路相连;为TLC2543的控制端口,为显示数码管的为位选控制端口,RST为单片机的复位端口,与复位电路相连;声光报警电路当测量的温度超过限定值时,声光电路将进行声光报警,提醒操作人员及时进行处理,避免系统长时间工作在高温情况下,影响系统的性能和使用寿命;声光报警电路由一个发红色光LED灯和蜂鸣器构成;电路原理图如下所示：声光报警电路显示电路显示电路由8位锁存器74HC373,4个八段数码管构成,74HC373的8个输出口分别与各个数码的8个段选端口相连;经过单片机P0输出的8位数据,进入74HC373中,先锁存,再通过单片机的口来选择要显示的位,即控制数码管的位选,通过以上所述来达到实时显示温度的目的;显示电路原理图如下所示：74HC373是八位D型锁存器,其的逻辑图和引脚排列图如下：由图可见它是三态输出结构,1引脚为输出使能控制信号端,当1引脚为低电平时,8个输出三态门导通；当其为高电平时,输出三态门为高阻态;74HC373内部集成有8位D型锁存器,1D,2D,```````8D是8个数据输入端,CP是锁存控制信号;在输出使能信号CS=0情况下,若CP为高电平,输出Q跟随输入数据D变化而变化,即D=0,Q=0,D=1,Q=1,若CP为低电平,输出Q的状态被锁存在CP变0之前时刻各相应数据输入端的电平上,当CS=1时,输出虽然为高阻态,已有的锁存数据仍然保留,新的数据也可以进入,因而输出使能信号CS不影响内部锁存功能;电源电路电源是整套系统工作的基础,要实现温度的精确测量与显示跟一个合适的稳定的电源是密不可分的,由系统组成可知,系统要正常工作需要一个稳定的+5V 电源,用来给测温电桥,单片机,显示模块,AD模块供电,要实现信号的放大还需要给放大模块提供稳定的+9V ,-9V电源;电源模块的电路原理图如下所示：由原理图可知,220V交流电经过变压,整流,滤波后分成两个支路,一路经过滤波后输入LM7809,另一路进过滤波后输入LM7909C1、C7分别为7809和7909的输入滤波电容,两路的输出经过滤波C2和C8分别为滤波电容,去高频耦合C5和C10为去耦电容后分别提供+9V,-9V稳定电压,其中路经LM7809的支路,输出后又经LM7805稳压输出+5V电源,通过上述的电压变化可以达到电路的需求;常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 ××系列和负电压输出的79××系列;顾名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端;它的样子象是普通的三极管,TO- 220 的标准封装,也有9013样子的TO-92封装;用78/79系列三端稳压IC 来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜;该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7806表示输出电压为正6V,7909表示输出电压为负9V;7805和7809的封装与管脚图如图1所示,7909的封装与管脚图如图2所示图1 图2在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器当然小功率的条件下不用;当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏;散热片总是和接地脚相连;这样在78系列中,散热片和②脚连接,而在79系列中,散热片却和①脚连接;78系列的稳压集成块的极限输入电压是36V,最低输入电压比输出电压高3-4V;还要考虑输出与输入间压差带来的功率损耗,所以一般输入为9-15V 之间;7909的参数如下图所示：3 数字温度计系统软件设计软件总体流程设计软件设计采用c语言编程,运用模块化程序设计思想,对不同功能模块的程序进行分别编程,以便移植或调用,这样使软件层次结构清晰,有利于软件的调试修改;系统程序构建数字温度计系统软件部分采用模块化设计思想,将系统分为主程序、初始化处理模块、中断检测模块、延时处理模块、数据处理模块、显示模块,其软件系统的主程序实现流程如下图所示：NO4 总结与展望数字温度计是为了测温而设计开发的;在单片机技术与热敏电阻的巧妙结合下,可以有效测出温度,并实时数字显示,当温度超过限定值时会及时发出报警,提高了操作的安全性,同时为测量人员提供了方便;本文设计应用中,主要进行了以下几方面的工作:1 本文在前半部分详细叙述了利用热敏电阻,组成测温电桥的测温的原理及为何选用PT100,使我更加了解本设计的设计目的及要求;2 在了解热阻效应和PT100的工作原理的基础上研究和分析了系统设计方案,并对系统中遇到的不同的场景进行了分析；3 完成了数字温度计系统的硬件选型和电路设计；4 完成了系统的软件流程图设计；本文通过对数字温度计系统的设计过程及计算得出如下结论:本系统对有限温度范围内的温度测量具有较高的精度,实现了测量温度显示和超出限定温度报警功能,其主要技术指标达到了系统设计要求；本文关于数字温度计的设计,虽然可以满足广大普通客户的需求,也做了一些尝试性的探索工作,但是还存在很多不完善的地方,仍有许多方面有待进一步深入研究:１需要对热敏电阻的线性度和系统电路设计的可靠性进行进一步的研究；２本文在系统的精度方面研究非常局限,并没有做到非常精确,这就要求以后在这方面还有更近一步研究;３本次课程设计的数字温度计的测量范围具有很大的局限性,只是在理论上通过了,在实际电路中必将遇到很多问题,在硬件电路中如电源的稳定输出,滤波等方面有待很大的改善;。
单片机课程设计 热敏电阻温度计
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称热敏电阻温度计名姓号学专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书课程题目热敏电阻温度计热敏电阻是近年来发展起来的一种新型半导体感温元件，由于它具有灵敏度高，体积小，重量轻，热惯性小，寿命长，以及价格便宜等优点，因此应用非常广泛。
热敏电阻具有负的温度特性，当温度升高时，电阻值减小。
热敏电阻的阻值――温度特性曲线是一条指数曲线，非线性度较大，因此在使用时要进行线性化处理。
设计目的1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用专业课程和其他选修课程的理论与生产实际知识来分析和解决电子设计问题的能力。
2．学习电子设计的一般方法、步骤，掌握电子设计的一般规律。
3．进行电子设计基本技能的训练，培养查阅资料的技能、掌握Protel 2004的工作流程和调试方法。
4．学习掌握单片机设计原理和设计思路。
设计要求(1)测量温度为10～150℃；(2)温度误差不大于0.5%；(3)温度用4位数码管显示；以热敏电阻作为温度检测元件；(4)．目录绪论 (1)1.实验原理 (2)2.电路实现 (4)2.1热敏电阻温度转换原理 (4)2.2原理图 (5)3.程序设计 (6)3.1温度计算程序 (6)3.2温度转换十进制程序 (7)3.3显示子程序 (9)4.总结 (12)5.参考文献 (14)绪论温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一，所以温度测量技术和测量仪器的研究是一个重要的课题。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经伸入到各个领域，基于单片机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，其输出温度采用数字显示。
该课程设计仔细研究了有关公司开发的相关产品。
首先详细介绍了铂热电阻PT100，运算放大器LM324， AD0804芯片及单片机工作原理，在此基础上，设计了相应的硬件原理图及软件程序，实现了温度检测与显示环节。
一.实验原理测量部分可以采用热敏电阻，热电偶及温度传感器。
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微机接口技术课程设计报告课题名称：基于微机的热敏电阻测温系统学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化组员： XSL CCB SJT HW GP指导老师：日期：2016年7月5日目录1．课程设计任务书--------------------------------------1 2．报告正文--------------------------------------------1 2.1 前言------------------------------------------1 2.2 任务分析与方案设计------------------------------2 2.3 主要元器件及其说明------------------------------4 2.4 系统设计及仿真----------------------------------7 2.5 接口电路板制作----------------------------------122.6 系统联机调试------------------------------------183. 心得体会--------------------------------------------204. 参考文献--------------------------------------------215. 附录------------------------------------------------221.课程设计任务书一、任务要求基于8086最小系统在Proteus软件中设计温度测量的控制系统，编制汇编程序实现利用热敏电阻和数码管测量并显示实际温度值的系统仿真。
完成热敏电阻信号采集及电压转换接口电路板的焊接制作。
利用Dais微机实验箱组建微机硬件电路、连接接口电路板、调试汇编程序，达到实时测量、显示实际温度的目的。
二、技术要求1、测量温度范围：20℃～80℃，精确到个位；2、温度显示要稳定并准确，不能闪烁或杂乱跳动；为此，需要学习proteus软件、AD转换原理、元器件识别和电路焊接等关键技术。
proteus软件学习和使用及编程由徐顺浪负责，元器件识别和硬件焊接用陈财斌负责，AD转换原理的学习由沈江婷负责，实验箱的研究和搭建由胡雯和郭飘负责。
2.报告正文2.1 前言微机原理是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。
要求学生对微机原理中的基本概念有较深入的了解，能够系统地掌握微型计算机的结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及编程方法等，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
本次热敏电阻测温放大电路PCB板课程设计采用汇编语言程序编写，要求设计者具备微机原理的理论知识和实践能力。
微机原理和接口技术是一门实践性强的学科，不但要求有较高的理论水平，而且还要求有实际的动手能力。
本课程设计的主要目的是提高实践能力，包括提高汇编等语言的编程能力及对接口等硬件的理解分析能力和设计接口电路的能力，在进行课程设计的过程中，通过让学生体验自己分析解决问题，从而帮助学生系统地掌握微机原理的接口技术的相关知识。
程序使用Dais实验台进行模拟，包括程序输入、调试、运行，最后进行结果分析，验证程序的正确性。
学习微机原理与应用的理论知识后，通过本次课程设计加深对它的理解和掌握。
在设计过程中，广泛查阅各种所需的资料，通过实践来加深和巩固理论，同时将自己对这门技术的理解应用在设计当中，提高实践水平和综合能力。
2.2 任务分析与方案设计(1)任务分析本课题需要设计对模拟量温度进行采集并将其转换为数字显示的系统。
该系统应具备以下两个功能（任务）：1。
能实现温采集。
2。
能将温度在LED上显示出来为完成功能1，需要有温度采集输入接口电路，即将热敏电阻阻值随温度的变化转换为电压变化信号，并经过必要的转换或信号的放大与处理，使之符合微机控制系统要求。
接口电路的组成与传感器输出信号的形式有关，与微机处理系统功能要求有关，因此可根据输出信号的形式和系统的功能要求决定接口电路的类型。
本次设计的接口电路所采用的元件有运算放大器 LM741CN、滑动变阻器、电阻、稳压管等。
分别实现电压的转换放大、电压大小的调整、分压、稳压等功能。
为实现功能2，需要有能将接口电路输出的电压信号转化为数值的微机部件，即ADC0808或ADC0809。
因而也需要能对AD转换部件进行控制的由一系列微机部件组成的最小系统。
该最小系统包括8086CPU、74LS138、74LS273、8255 作用分别是处理指令、提供片选信号、地址锁存、控制LED等。
为将数值显示出来，还需至少两位8段数码管。
说明：分析本课题任务与功能，概述为完成任务所需的微机部件有哪些？各应起到何种功能？(2)方案设计系统总体框图如图2-1图2-1系统总体框图该系统主要由传感器部分、CPU部分和输出显示部分组成。
它们的各自工作原理如下：1.传感器部分工作原理：将热敏电阻阻值随温度的变化经稳压电路、放大电路等转换为电压变化信号，并经过必要的转换或信号的放大与处理，转为合适微机电路的电压输出。
2.CPU部分工作原理：最小系统提供片选信号选中ADC0809，输出信号使其工作，ADC0809将传感器部分的输出电压信号转为数字量。
最小系统读取数字量，数字量经由数据总线传输给8255，8255将其显示在LED上。
3.输出显示部分工作原理：将8255得到的数据通过指令显示具体数值。
2.3 主要元器件及其说明本系统主要原件有8086、8255、74LS138、74LS373、ADC08098、8段数码管。
其各功能和使用方法如下：1. 8086如图2-2为8086结构。
8086由指令执行部件和总线接口部件组成。
其主要功能为执行指令和形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行等。
其使用方法是使VCC引脚接+5V电压，GND引脚接地，各个引脚根据指令输出信号。
8086可以发出对I/O端口进行读、写的信号。
图2-2 8086结构2. 8255如图2-3为8255结构及各引脚定义。
本设计中8255主要作为CPU与外设（LED）之间的输出通道。
其使用方法为将8255的D0~D7口与数据总线对应相连，地址总线接A0、A1。
A0、A1的组合与端口关系见图。
另外要使8255工作还需有片选信号输出到6引脚CS。
其A1、A0真值表如图2-4图2-38255结构图2-4 A0、A1真值表3. 74LS13874LS138结构如图2-5，其功能为通过使能端输入信号，经输入端A、B、C产生片选信号选择YO~Y7中的一个引脚产生片选。
其真值表如图2-6图2-5 74LS138结构图2-6 A、B、C口真值表4. 74LS37374LS373结构如图2-7，本次设计将其作为地址锁存器。
1脚是输出使能（OC），输入端1D~8D接AD复用总线，1Q~8Q 提供输出地址线。
真值表如图2-8图2-7 74LS373结构图2-8 74LS373真值表5. ADC0809ADC0809结构如图2-9。
IN0~IN8通道为模拟量输入信号，ADDA、ADDB、ADDC 为通道选择信号。
当START和ALE通过或非门与WR信号及片选信号相连时，CPU 输出信号使ADC0809工作，OE经过或非门与片选信号及RD信号相连输入CPU，ADC0809将数据通过D0~D7输到数据总线上。
图2-9 ADC0809结构6. 8段数码管8段数码管结构如图2-10若是共阴极数码管，则通过给需要亮的二极管的控制口置“1”，使其亮。
如要显示数字“7”则要使a、b、c口为“1”。
则要输入的字形字为07H。
若是共阳极数码管，则通过给需要亮的二极管的控制口置“0”，使其亮。
如要显示数字“7”则要使a、b、c口为“0”。
则要输入的字形字为F8H。
对于同时选择多个数码管，则需要定义各个数码管的字位口“9”。
图2-10 8段数码管结构2.4 系统设计及仿真(1)系统电路设计1.8086 CPU模块8086 CPU模块如图2-11，它提供总线和各种控制信号如WR、RD等。
图2-11 8086 CPU模块2.地址锁存器部分用74HC373将复用总线转化为地址总线,其结构如图2-12图2-12 地址锁存器3.片选部分用74LS138的A、B、C口实现Y0~Y7的片选，其结构如图2-13图2-13 138译码器结构4.模数转换部分片选信号及WR信号通过或非门使ADC0809工作，片选信号及RD信号通过或非门读取AD转换结果，使用ADC0809将接口电路JP1输出的模拟量转化为数字量，通过数据总线读出。
通过ADDA、ADDB、ADDC选择通道IN0~IN7（图中三个引脚接地，选择IN0）。
参考电压为5 V，则转化值为输入电压V*256/5。
模数转换部分结构如图2-14。
图2-14模数转换部分5热敏电阻接口电路热敏电阻接口电路由电源稳压电路、传感器模拟量转换电路、电压跟随器、反向电路和可调反向放大电路及输出电路组成。
将热敏电阻接入后，通过调节各个滑动电阻来调节输出电压JP1的大小，提供合适的电压值给微机系统。
热敏电阻接口电路结构如图2-15。
图2-15热敏电阻接口电路主要元器件的清单和价格如图2-16。
(2)软件设计开发1.控制程序流程图控制程序流程图见图2-17图2-17控制程序流程图2汇编程序设计本程序采用查表法，即根据AD转换出来的十进制数，与实际温度进行比较，列出两者之间的对应关系的表，通过将AD输出数据与表比较，查出实际温度。
其中A/D转换接口电路采用延时等待接法。
程序见附录。
(3)系统仿真运行根据仿真结果（图2-18），每个对应的实际温度能很准确地在数码管上显示出来。
图2-18 仿真结果如图，当热敏电阻所处环境实际温度为48度时，数码管显示温度也为48度，仿真结果达到要求。
2.5 接口电路板制作1.接口电路板的工作原理接口电路主要由6个部分组成，分别是传感器激励电源、传感器模拟量转换电路、电压跟随器、一倍放大器、可调电压放大器、传感器输出端口。
(1)传感器激励电源其功能是提供稳压源供电，否则热敏传电阻传感器的激励电源引起的微小变化将严重印象测试的精度。
在电路中R1、D1、C1为运算放大器同相输入端提供稳定的基准参考电压，输出电压经R2、RW1、R3分压，经RW1可调端反馈到运算放大器的反相输入端，这样调整RW1就能输出稳定的设定电压值。
传感器激励电源结构如图2-19。
图2-19 传感器激励电源(2)传感器模拟量转换电路传感器模拟量转换电路是连接传感器与放大器的端口，电路由R4、R5、R6、RW2、C2、Q1组成。