基于AD590的温度测控系统设计

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基于ad590温控器的设计

基于ad590温控器的设计

2各关键点电压的测量:分别测量各关键点的电压值,检查电路工作 是否基本正确。实际测得,U0=2.81V,U1=2.63V,Uout=3.8V,温度 改变, U0变化,但是输出不变。分析后发现,原来最后一个放大器 U2D的反馈电阻接到了+端,所以导致输出电压值恒定不变,于是将 电阻重新焊接。
3 调节调零电压:调零电压的调节是通过改变 1K的滑动变阻器 R7的 阻值来实现的。 4 调节放大倍数:调节放大倍数是通过改变 5K 的滑动变阻器 R8 的阻 值来实现的,分析得知,放大5倍较为合适。
分析发现,温度变化1摄氏度,输出电压对应变化0.05V。
实验注意事项
1电路板的检查: 检查电路板的焊接是否正确,有无虚焊、错焊以 及漏焊,各电阻的阻值是否正确,集成运放 LM324 的管教是否连接 正确,以及AD590和1N4728的连接是否有误。在该次调试中,发现 有一电阻接错,后仔细对照图纸检查,重新焊接正确。
实验内容与步骤
1方案设计: 正确选择实验方法,进行参数估算,选择实验仪器,给 出电路图,拟定实施方法和操作步骤,考虑数据处理方法等。
试验流程图
AD590工作在5V的电源下,产生273~ 373μA(0 ~ 100摄氏度)的 电流,经过R1的分压过后,转换为 2.73~3.73V的电压,经过一个由 LM324 构成的跟随器后,送至三运放放大电路的一端(设这个电压 为U0)。稳压管 1N4728可以将 5V的电源稳压成为 3.3V,再经 1K的 滑动变阻器 R7分压后,产生 2.73V的电压( U1),送至三运放放大 电路的另一输入端。可以通过调节5K的滑动变阻器R8 的阻值,来调 节放大倍数。经过该三运放,实现了电压的相减和调节。
具体电路图如下所示:
2仪器调ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:万用表,DH1718-5型双路跟踪稳压稳流电源, 3数据测量:测量AD590在不同温度下输出的电流电压值。

基于单片机的AD590的温测控系统设计 (3)

基于单片机的AD590的温测控系统设计 (3)

基于单片机的锅炉温度控制系统的设计摘要在对当前采暖需求情况广泛调查的基础上,结合工程实际需要,针对小型家用燃气锅炉的特点,研制开发了基于MCS-51单片机的小型家用燃气锅炉温度控制系统,旨在使用燃煤锅炉集中采暖时所遇到的锅炉温度不易控制,改进家庭采暖的控制方式,提高采暖的经济性。

利用Protel99se电路设计软件,对智能控制器的电源电路、复位电路、时钟电路、报警电路、LCD液晶显示电路以及控制器的核心—温度采集电路进行了设计。

电源采用三端集成稳压器W7800 (W7900)系列元件7805,交流220 v电压转换为单片机所需要的5V电压;利用AT89S51作为控制器的核心器件;利用集成电路温度传感器DS18B20测量锅炉水温;将测量的水温与设定值比较,单片机另外使用LCD液晶显示器显示水位的上下限值、当前水位、预先设定的温度报警值和当前采集的温度值。

当温度超过设定的报警温度值,系统会发出报警声音,同时关闭锅炉燃烧器。

等待温度降到下限值,这时就可以重新锅炉燃烧器通电,继续加温,如此反复监控温度。

这样就可以节约能源,提高能源的使用率。

针对系统的要求和特点,在上述硬件电路及实现方法的基础上,利用汇编语言,设计了基于单片机的锅炉温度控制系统。

控制软件主要包括温度和温度采集子程序、水位控制程序、键盘扫描子程序和LCD 液晶显示子程序等。

通过对温度和水位的测试,可以发现所设计的控制系统能够满足设计要求,达到了预期的效果。

关键词:单片机;LCD;燃气锅炉;温度控制;DS18B20Microcontroller-based design of the boilertemperature control systemABSTRACTAccording to the market demand and the characteristics of domestic heating, this paper develops MCU intelligence controller for the minor gas-fired boiler which is domestic heating equipment on the basis of investigation of heating demand widely. The research purpose is to change the inconvenience of temperature control bring by using coal fired boiler for centralized heating, to increase economics of heating.The software called Protel99se for circuit designed is used to develop the hardware of the controller. The hardware includes the power supply circuit, the reset circuit,the clock circuit, the alarm circuit, the LCD display circuit, and the temperature collection which is the core of this controller. The three-pin integrated-circuit voltage regulator W7800 (7900) series component 7805 is used for the power supply. The Atmel AT89S51 chip is the core chip of the controller. The integrated temperature sensor DS18B20 is used to measure water temperature in boiler. The key circuit is used to set the alerm temperature and analog water in or out. In addition, LCD is used to display water level bound, current water level, temperature alerm value by presupposition and current temperature. When water level beyond its bound or when current temperature beyond its alerm value, the system gives an alerm and makes boiler burner off. When water temperature is down, the system releases alerm and makes boiler burener on. The system does it again and again.So the system can save energy and improve energy utilization rate. Aim at the demand and characteristic of the system, on the basis of these hardware and implement method, using assemble language, system designs boiler temperature control system design based on singlechip. This software includes temperature and water level monitor main program, temperature collection subprogram, analoy water in and out subprogram, keyboard scan subprogram, LCD display subprogram etc. Use practicality to validate system’s dependability and stability, and the system can operate successfully.Keywords:MCU; Liquid Crystal Display; Gas boiler; Temperature control;DS18B20目录1 绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2系统的总体设计思想 (2)2 系统方案论证及工作原理 (4)2.1 设计方案论证 (4)2.2 系统结构框图 (4)2.2.1主要器件的选择 (6)2.2.2 锅炉辅助器件选择 (6)3 硬件电路设计 (8)3.1 主电路 (8)3.2 单片机选择设计 (9)3.3 单片机最小系统 (11)3.3.1时钟电路设计 (11)3.3.2 复位电路 (12)3.4温度检测电路设计及温度传感器选择 (12)3.4.1 DS18B20简介 (12)3.4.2温度采集电路 (14)3.5 温度控制电路设计 (14)3.6 水位控制电路 (15)3.6 显示电路设计 (17)3.7 报警电路设计 (21)3.8 稳压电源电路设计 (22)3.9按键电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1主流程图设计 (24)4.2中断程序程序 (25)4.3 DS18B20温度采集子程序设计 (25)4.4 LCD液晶显示子程序设计 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献............................................. 错误!未定义书签。

基于某AD590的温度计设计

基于某AD590的温度计设计

东 北 石 油 大 学课 程 设 计2014年7 月 8日课 程单片机课程设计 题 目 基于AD590的温度及设计院 系 电气信息工程学院测控系 专业班级 测控11-1 学生姓名 申哲宁 学生学号 110601240118指导教师 陆敬祎 张岩东北石油大学课程设计任务书课程单片机课程设计题目基于AD590的温度及设计专业测控技术与仪器申哲宁学号8一、任务设计一款基于AD590温度传感器,采用A/D转换器设计的温度监测系统。

二、设计要求[1] 使用AD590将温度信号转换成模拟信号,再由0809转换成数字信号显示;[2] 在Proteus环境下仿真课程设计容,实现对温度计模拟现实温度;[3] 提交规的课程设计报告;[4] 提交该课程设计的电路图和源程序;三、参考资料[1]立南.单片机原理及应用教程[M].2006.1.[2] 瑞新.单片机原理及应用教程[M].2003.7.[3] 马建国、孟宪元.电子设计自动化技术基础[M].清华大学出版.2006.1.[4] 威.实用电子系统设计基础[M].2008.1.[5] 靖武.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].2007.4.[6] 海雁.《AD590温度传感器》.测试技术学报.1997.11.[7] 燕,兰志强. 《AD590集成电路温度传感器的特性测量与应用》.中国仪器仪表,2005.6.[8] 新安.《用AD590制作高精度数字温度计》.实用电子制作,2007.8.完成期限2014.6.30 至2014.7.9指导教师陆敬祎岩专业负责人广华2014年6月30 日目录第1章绪论 (3)1.1 温度传感器AD590概述 (3)1.2 温度计技术状况 (3)1.3 本设计任务 (3)第2 章总体方案论证 (4)2.1 温度采集模块 (4)2.2 A/D转换模块 (6)2.3 温度值显示模块 (8)第3章系统硬件设计 (10)3.1 温度测量采集及加热电路模块 (10)3.2并行A/D(模数)转换模块 (11)3.3 标度转换的算法 (12)3.4 数码管动态显示模块 (12)第4章系统软件设计 (13)4.1 驱动程序流程图 (13)第5章系统调试与仿真结果 (15)5.1 系统调试 (15)结论 (17)参考文献 (18)附录1 程序 (19)第1章绪论温度测量领域的新技术不断涌现,主要表现在以下两方面:(1)温度传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向发展;(2)在温度测量系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿等项新技术。

51单片机AD590温控系统设计

51单片机AD590温控系统设计

单片机温控系统设计单片机温控系统设计摘要本设计是以一个保温箱为控制对象,以AT89C51为控制系统核心,通过单片机系统设计实现对保温箱温度的显示和控制功能。

本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统,由温度传感器AD590对保温箱温度进行检测,经过调理电路得到合适的电压信号。

经A/D转换芯片得到相应的温度值,将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。

通过对偏差信号的处理获得控制信号,去调节加热器的通断,从而实现对保温箱温度的显示和控制。

本文主要介绍了保温箱温度控制系统的工作原理和设计方法,论文主要由三部分构成。

①系统整体方案设计。

② 硬件设计,主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。

③系统软件设计,软件的设计采用模块化设计,主要包括A/D转换模块、显示模块、键盘模块和控制模块等。

目录1绪论11.1课题设计背景和目的11.2国内外研究状况和发展趋势11.3温度检测的主要方法21.4课题设计的主要内容32系统总体方案设计42.1系统硬件设计方案42.1.1芯片选择52.1.2 温度检测52.1.3 A/D 转换电路52.1.4键盘输入62.1.5 LED 显示62.1.6控制电路62.2系统软件设计方案6 3系统硬件设计73.1中央处理器73.1.1 AT89C51简介73.1.2管脚说明83.1.3特殊功能存储器10 3.1.4芯片擦除103.1.5复位电路的设计11 3.1.6时钟电路设计113.2温度传感器AD590 11 3.3信号调理电路13 3.4温度标定143.5 A/D转换163.6 LED显示193.7键盘接口223.8控制电路234系统软件设计254.1程序初始化264.2主程序274.3 A/D转换子程序274.4标度转换子程序284.5显示子程序294.6控制子程序304.7键盘子程序325结论35参考文献36致谢37附录38附录A系统硬件原理图38附录B PCB板图391单片机最小系统PCB板图392调理电路、控制电路PCB板图39附件附件1、开题报告附件2、原文:TEMPERATURE CONTROL 附件3、译文:温度控制1绪论1.1课题设计背景和目的在现代化的工业生产中电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计

山东交通学院毕业设计基于AD590的温度测控系统设计课程设计任务书题目基于AD590的温度测控系统设计系(部)信息科学与电气工程学院_____________________ 专业 _____________ 电气工程及其自动化 _______________ 班级___________________ 电气092 _____________________ 学生姓名_______________ 刘玉兴_______________________ 学号 __________________ 090819210 _________________—月—日至—月—日共—周指导教师(签字) _____________系主任(签字)________________一、设计内容及要求在单片机实验台上实现智能温度采集系统的设计。

要求利用温度传感器AD590采集温度信号,并调理放大采集到的电压信号,用ADC0809进行电压转换,实现温度采集,并将采集温度用数码管静态方式显示出来。

设计内容包括:1)AD590温度采集电路;2)ADC0809接口电路;3)数码管静态方式实时显示温度;4)可按键设置报警上下限。

设计要求:1)能演示;2)能回答答辩过程中提问的问题;3)完成设计报告。

二、设计原始资料单片机原理及应用教程范立南2006年1月单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分1)方案论证报告打印版或手写版2)程序流程图3)具体程序2.图纸部分:具体电路原理图打印版摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一。

过去温度检测系统设计中,大多采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。

随着半导体技术的高速发展,特别是大规模集成电路设计技术的发展,数字化、微型化、集成化成为了传感器发展的主要方向。

基于AD590温度采集系统的设计正文

基于AD590温度采集系统的设计正文

目录1 系统方案 (2)1.1 系统的设计任务 (2)1.2 设计方案 (2)1.3 软硬件开发环境 (2)2 硬件设计 (3)2.1 单片机主电路设计 (3)2.2 测量、转换电路设计 (3)2.3 显示电路设计 (4)2.3.1 LED数码管构成 (5)2.3.2 显示方式 (5)3 软件设计 (7)3.1 主程序设计 (7)3.1.1 工作流程 (7)3.1.2 存储空间定义安排 (8)3.2 模块程序设计 (9)3.2.1 A/D转换测量程序 (9)3.2.2 显示程序 (10)4 系统调试与分析 (11)4.1 调试内容及问题解决 (11)5 课程设计总结 (12)附录1:程序清单 (13)参考文献 (18)摘要本文介绍了基于AD590与89c51单片机的一种温度采集系统,该电路采用ADC0809作为A/D转换元件,将AD590采集的模拟温度信号转化为数字信号,传输到单片机内部,最后用共阴极LED显示出来,温度测量范围0℃~85℃,小数点后显示一位。

要求能够正确的显示温度传感器的温度。

使用3位LED模块显示,显示测量温度数值。

本系统主要包括大模块:数据采集模块、控制模块、A/D转换模块、显示模块。

首先绘制出工作流程图,然后连接好硬件电路,写入汇编程序,并进行调试,最终设计完成了该系统的硬件电路。

在软件编程上,采用了汇编语言进行编程,使用了显示模块程序、转换数据存取程序、A/D转换程序。

关键词:ADC0809;A/D转换;LED显示1 系统方案1.1 系统的设计任务设计单片机主电路、数据采集接口电路、LED显示电路、时钟信号控制电路,能够实现对1路电压值进行测量,能够显示当前实际的温度值,温度值精度小数点后1位,可以通过ADC0809模数转换芯片将采集的模拟信号转换为数字信号并在LED显示屏显示出来。

1.2 设计方案将数据采集接口T-DETECT端口电压传入ADC0809数模转换元件中的IN-0通道,经转换后通过D0至D7与单片机P0口连接,把转换完的模拟信号以数字信号的信号的形式传给单片机,信号经过单片机处理从LED数码显示管显示。

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计

基于AD590的温度测控系统设计本文介绍了一种适用于实验室条件下实验、研究和二次开发的数字式温度测控装置。

该器件采用新型集成温度传感器AD590作为温度测量元件,并提供两个控制单元进行实验比较。

通过测量和控制恒温器中的温度,获得了令人满意的结果。

1.引言对于导弹武器和设备等大型系统,其性能往往受到外部环境和自身运行条件的影响。

其中,温度的影响往往起着非常重要的作用。

因此,温度检测和控制一直是许多研究者关注的焦点。

然而,一些温度测控装置精度低,温度控制不准确,一些新仪器成本高,难以推广。

特别要指出的是,过去开发的温度测控系统通常是一个独立的系统,一物一用,很难被其他系统采用,存在维护困难、维修不便等问题。

为此,作者根据目前流行的模块化设计原理,开发了一种适用于实验室条件下研发的高精度温度测控装置。

2.工作原理图l为WCZ-98型温度测控装置的电气原理图。

其工作原理为:以AD590为一桥臂的测温电桥采取到的温度信号,经差动放大并进行缓冲隔离后一路送至数显表进行数字化温度显示,另一路与设定值相比较。

比较出来的差值由开关K控制可选择送人两路调节控制器。

其中一路由比较放大器和继电器组成,以此为调节控制器可使该装置形成一个无需与计算机相连的独立的测控温设备;另一路由PID调节器(由A/D、D/A与装有PID调节软件的计算机构成)和可控硅组成。

从调节控制器出来的信号通过控温执行元件实现温度控制。

下面就其中几个部分的原理进行分析。

AD590是美国AD公司生产的专用集成温度传感器,属于电流输出型。

图2所示为AD590在三个不同温度下的电流一电压特性曲线。

在一定温度范围内,它相当于一个高阻电流源,其电流温度灵敏度为lμA/K。

它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声等的干扰。

此外,它还具有体积小、测温精度高、线性好和互换性强等特点,非常适用于远距离测控,同时也适用于本文所要求的模块化、分体式结构的特点。

其主要技术指标为:a.测温范围:一55.150℃;b.电流输出(标定系数):lμA/K;c.电源电压:直流4—30V;d.线性度:在满量程范围内小于±0.5℃;e.重复性:±0.1℃;f.输出阻抗:约为10MQ;g.长期漂移:±0.1℃/月。

基于AD590的温度控制系统的模拟电子技术基础课程设计

基于AD590的温度控制系统的模拟电子技术基础课程设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 温度控制系统的设计初始条件:温度传感器AD590、半导体制冷器(Tec)、继电器。

要求完成的主要任务:一、设计任务利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler,即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。

二、要求(1)控制密闭容器内空气温度(2)容器容积>5cm*5cm*5cm(3)测温和控温范围: 0℃~室温(4)控温精度±1℃三、发挥部分(1)测温和控温范围: 0℃~(室温+10℃)时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1.绪论 (5)2.方案论证及工作原理 (6)2.1基本设计思路 (6)2.2温度控制系统主要元件的选定 (6)2.2.1温度传感器的选择 (6)2.2.2半导体制冷器的信息 (9)3.温度控制系统各模块介绍 (10)3.1温度采集模块 (10)3.2信号处理模块 (10)3.2.1信号处理 (11)3.2.2温度显示 (12)3.3温度比较模块 (12)3.4温度控制模块 (13)4.整体电路图及元件明细 (16)4.1整体电路图 (16)4.2元件清单 (17)4.3部分元件内部电路 (18)4.3.1 温度传感器AD590 (18)4.3.2半导体制冷器 (18)4.3.3继电器 (19)5.实物 (20)6.设计小结 (21)7.参考文献 (22)8.附录 (23)8.1Multisim简介 (23)摘要温度控制系统能将一个密闭容器内的温度控制在指定的温度下,其主要有两大部分:温度测量、温度控制。

温度测量主要是有温度传感器采集温度,温度控制则是由电压比较器输出的信号来决定是否加热。

当温度超过人为设定的温度时,由继电器控制半导体制冷器停止加热,从而达到控制容器温度的目的。

关键词:温度、测量、控制。

基于AD590的温室温度检测系统设计

基于AD590的温室温度检测系统设计

目录一.AD590的简介 (6)1.1 AD590温度传感器的原理 (6)1.2 AD590主要技术参数 (6)二.系统设计原理与论证 (7)2.1温度控制总体框图 (7)2.2 总体方案设计 (7)2.3 各部分电路设计 (7)2.3.1温度信号调理电路设计 (7)2.3.2温度转换和单片机电路设计 (8)2.3.3单片机和显示电路设计 (9)2.3.4报警电路设计 (10)三.结论与体会 (11)四.参考文献 (12)五.完整电路图 (12)一.AD590简介1.1AD590温度传感器的原理温度传感器的原理如图1-1 所示图中I1是恒流源,TR1、TR2是三极管, 利用晶体三极管的PN结作为感温器件。

根据PN结的温度特性得到:可见,输出电压错误!未找到引用源。

和绝对温度T成正比。

1.2 AD590 主要技术参数:工作电压: 4~30V工作温度: - 55℃~150℃正向电压: + 44V反向电压: ) 20V灵敏度: 1uA/ K输出电阻: 710MΩ二.系统设计原理与论证2.1 温度控制总体框图图2-1 系统硬件结构框图该温度控制系统由温度传感器(AD590)、信号调理电路、温度转换和单片机显示报警部分,具体如图2-1所示。

2.2 总体方案设计采用单片机AT89C51为核心。

采用了温度传感器AD590采集温度变化信号,A/D采样芯片ADC0808将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度,使其达到稳定。

使用单片机具有编程灵活,控制简单的优点,使系统能简单的实现温度的控制及显示,并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。

总体设计流程图:2.3 各部分电路的设计2.3.1 温度信号调理电路设计采用温度传感器AD590。

:AD590具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。

其测量范围在-50℃-- +150℃,满刻度范围误差为±0.3℃,当电源电压在5—10V之间,稳定度为1﹪时,误差只有±0.01℃,其各方面特性都满足此系统的设计要求。

基于AD590温度采集系统的设计2

基于AD590温度采集系统的设计2

基于AD590温度采集系统的设计计内容及要求利用温度传感器AD590采集温度信号,并调理放大采集到的电压信号,用ADC0809进行电压转换,实现温度采集,并将采集温度显示出来。

二、设计原始资料单片机原理及应用教程范立南2006年1月单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分1)方案论证报告打印版或手写版2)程序流程图3)具体程序2.图纸部分:具体电路原理图打印版四、进程安排教学内容学时地点资料查阅与学习讨论1天单片机实验室分散设计5天单片机实验室编写报告3天单片机实验室成果验收1天单片机实验室五、主要参考资料《电子设计自动化技术基础》马建国、孟宪元编清华大学出版2004年4月《实用电子系统设计基础》姜威 2008年1月《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》张靖武 2007年4月摘要本课题设计的是一种基于AD590和51单片机的温度采集系统,实现了对内温度的实时检测,可用于多种环境。

用途广泛,应用方便。

系统主要由集成温度传感器AD590、数模转化器ADC0809和MCS-51单片机构成。

AD590完成对实验台内部温度的采集传感,ADC0809接受从AD590传出的电压模拟信号,并将其转换成数字信号,方便单片机的操作以及显示显示检测点号、该点的温度及温升。

本系统以MCS-51单片机为核心。

控制温度的采集、电压信号转换和温度的显示。

关键词:MCS-51单片机,温升,温度检测,传感器。

目录一、系统方案 (5)1.1 系统的设计思路 (5)1.2 系统的设计目标 (5)1.3实现功能 (5)二、理论分析与计算 (5)三、电路与程序设计 (6)3.1电路 (6)3.2程序 (7)四、结果分析 (10)五、总结 (11)六、参考文献 (11)一、系统方案1.1 系统的设计思路集成温度传感器AD590中有产热模块,AD590完成对实验台内部温度的采集传感,ADC0809接受从AD590传出的电压模拟信号,并将其转换成数字信号,通过51单片机的处理在景泰数码管上显示出来方便单片机的操作以及显示显示检测点号、该点的温度及温升。

基于AD590的单片机测温系统设计

基于AD590的单片机测温系统设计

基于AD590的单片机测温系统设计高 敏 李振国(陕西国防工业职业技术学院 电子信息分院 陕西 西安 710300)摘 要: 集成温度传感器AD590是一种价格低廉高精度的温度传感器,具有线性度好、灵敏度高、体积小、使用方便等优点,因而得到广泛应用。

介绍一款基于AT89C51单片机和集成温度传感器AD590的测温系统的设计方法。

关键词: 集成温度传感器;AD590;AT89C51中图分类号:TH811 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0520083-01单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛,对各种测量仪器、测量装置的测量精度要求也越来越高,尤其是对温度的测量非但要准确,而且需读取数值更直观更方便。

随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要,各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来。

尤其是温度传感器AD590是一种价格低廉高精度的温度传感器,其特点是测量误差小,价格低,响应速度快,传输距离远,体积小,微功耗,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。

本文介绍一款基于AT89C51单片机和温度传感器AD590的测温系统[1],本设计电路简单,易于实现。

1 系统总体方案设计本文是基于集成温度传感器AD590的单片机测温系统设计,系统组成框图如图1所示。

图1 系统框图本系统由四个基本模块组成:即传感器部分,信号放大及A/D转换部分,主控制电路部分,驱动译码显示部分。

设计的关键是选择合适的传感器,本电路选择的是AD590集成温度传感器,其特点是在较宽的温度范围转换芯片。

分辨率8位,转换时间100μs,输入电压范围为0至5V,增加某内具有良好的线性,适于本设计采用。

些外部电路后,输入模拟电压可为5V。

该芯片内有输出数据锁存器,当与2 硬件设计计算机连接时,转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线上,无须附2.1 温度采集电路设计加逻辑接口电路。

在传统温度传感器多采用的是热电偶、热电阻,其灵敏度难以满足要求[2]。

基于单片机的AD590的温测控系统设计_毕业设计

基于单片机的AD590的温测控系统设计_毕业设计

基于单片机的AD590的温测控系统设计引言我们的地球被一层大气包围着,其中氧气占21%,78%是氮气,1%是其它气体。

这1%气体当中,就有只有一小部分为二氧化碳气体,约为300ppm (百万分之一,即0.03%)。

虽然含量较少,但是二氧化碳的作用缺越来越受到高度的重视。

大气二氧化碳持续增加,从而对整个地球的气候产生重大影响,让人们对二氧化碳这一微量气体有了新的认识。

另一方面,做为植物光和作用的原料气体,二氧化碳的应用技术水平对农业大国来说也是至关重要。

在办公室的公共场合,二氧化碳测量也十分必须。

二氧化碳在空气中的含量越高,对人体的影响就越大,当二氧化碳含量高出0.7%时,人体就会感到不舒服,当二氧化碳含量超过10%时,人体就会出现昏迷和死亡。

达到20%,人就会在几秒内死亡。

因此在人群比较密集的地方,二氧化碳含量是一个非常重要的参数,直接关系到人体舒适度和安全。

当代电子技术飞速发展,大规模集成电路不断普及应用,给人们的生活带来巨大的变化。

同时人们对于自己的生活质量要求也不断提高。

如何根据实际需求设计二氧化碳浓度测量系统就成为一个具有现实意义的课题。

传感技术应用的领域越来越广泛,同时对其的要求也越来越高,需求越来越迫切。

二氧化碳传感器的技术研究也越来越成熟,产品的性能也越来越高。

同时,语音芯片应用不断普及,语音芯片产品的发展也十分迅速,新型号的语音芯片的功能更加强大。

这使得设计一个二氧化碳浓度测量系统在技术层面上的难度逐渐降低。

本文中设计的系统,正是针对人群密集公共场所对二氧化碳浓度测量需求而设计。

该系统能够对公共场合的二氧化碳浓度进行测量,并且能将测得浓度显示和语音播报,当浓度过高时还可以向办公室等公共场所的人员进行报警提示,使得能及时提醒人员通风以降低二氧化碳浓度。

公共场所二氧化碳浓度播报器围绕AT89S52来作为核心控制元件设计整个系统,通过外围电路的设计,利用液晶和语音芯片实现对二氧化碳浓度的现实以及播报。

基于AD590与51单片机的温度计系统设计

基于AD590与51单片机的温度计系统设计

一、设计思路:该数字温度计的设计要求为:1)三位数码管显示,2)温度显示范围:-10℃~100℃。

电路由温度传感器(AD590),电压-电流转换电路,AD 转换,CPU ,显示模块组成。

AD590属于电流输出型传感器,其输出的电流经电压-电流转换电路变为模拟电压信号,通过AD 转换变为数字量。

此数字量输入CPU ,CPU 直接控制显示。

显示模块由三个LED 数码管,总线驱动器和若干阻排组成。

硬件连接如下图:【AD590】AD590的主要特性:AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流传感器,是一种已经IC 化的温度感测器,它会将温度转换为电流。

其规格如下: a 、 度每增加1℃,它会增加1μA 输出电流 b 、 可测量范围-55℃至150℃ c 、 供电电压范围+4V 至+30V AD590的管脚图及元件符号如下图所示:AD590相当于一个温度控制的恒流源,输出电流大小只与温度有关,且与温度成正比。

只需一个精密电阻,就可以将电流(温度)信号转化为电压信号,总的灵敏度系数通过该电阻设定。

AD590的温度系数是1μA/K ,即温度每增加1K ,它会增加1μA 输出电流。

其输出电流是以绝对温度零度-273℃为基准,每增加1℃,它会增加1μA 输出电流,因此 -10℃到100℃时AD590输出电流为263μA 到373μA 。

ADC0809的输入电压为0-5V ,所以需要电流-电压转换电路。

电流-电压转换CPU 8051模数转换 AD0832显示模块 数码管温度传感器 AD590【电流-电压转换电路】电压-电流转换电路图中,AD590输出端输出电流,经过10K 的电阻,转换为电压值。

OP07为一射极跟随器,A=1,用于提高输入阻抗。

两个二极管用于隔离干扰。

电流-电压转换公式如下:AD590的灵敏度:1/A K μ经过10K 电阻后:1/1010/A K k mV K μ•Ω= 具体温度-电压值对应如下表摄氏温度/℃AD590电流/μA经10K Ω电压/V-10 263.2 2.632 0 273.2 2.732 10 283.2 2.832 20 293.2 2.932 30 303.2 3.032 40 313.2 3.132 50 323.2 3.232 60 333.2 3.332 100373.23.732【AD 转换电路】AD 转换电路采用模数转换器AD0832,ADC0832 为8位分辨率A/D 转换芯片,其最高分辨可达256级,芯片的模拟电压输入在0~5V 之间。

基于单片机的AD590温度自动检测仪表设计

基于单片机的AD590温度自动检测仪表设计

自动检测技术(课程设计报告)基于单片机的温度自动检测仪表设计1、设计要求自动完成温度测量,温度测量范围通过键盘设定(如10℃—60℃),检测精度为+0.5。

C。

要求将AD590采集的模拟信号转化为数字信号,传输到单片机,用三位共阴极LED显示结果,小数点后保留一位。

超上下线限要报警。

2、系统的硬件设计(1)系统总体方案设计及系统组成框图总体的设计思路是分为测量电路部分和数字显示部分两部分分别进行设计。

测量电路是对信号的采集与放大,即温度的采集放大部分。

测量电路的设计要求是电路能具有良好的稳定性和测量精度,以及实现摄氏温度测量。

数字显示部分又可分为A/D转换与译码显示。

故采用AD590+放大器+A/D转换器(ADC0809)+AT89C51+LED显示器组合出温度计。

系统框图如下图:(2)单片机单片机选型MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。

虽然他们是8位的单片机,但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全,已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。

在20世纪80年代和90年代,MCS-51系列单片机是在我国应用最为广泛的单片机机型之一。

中央微处理器 AT89C51: AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89C51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。

基于AD590的数显温度计设计

基于AD590的数显温度计设计
后来又相继出现华氏温度计列式温度计摄氏温度计均用水银和酒精等制作现在英美国家多用华氏温度计德国多用列氏温度计而世界科技界和工农业生产中以及我国法国等大多数国家则多用摄氏温度计
本 科 毕 业 设 计 论 文
题 目 基于 AD590 的数显温度计设计 系 别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 电气与信息工程系 电气工程及其自动化
1.2 论文的主要工作和难点
本论文设计了一套基于AD590的A\D转换电子电路,并测量温度,显示读数。 主要工作如下: (1) 学习理解A\D转换器的原理及应用; (2) 查阅AD590的相关资料,了解工作原理; (3) 理解信号调理电路,分析每部分工作原理及调试; (4) 设计系统硬件电路; (5) 系统调试。 工作难点: 对于信号调理电路每部分的调试,误差的计算,由于本人能力有限,不能完 全避免。由于时间紧迫,温度线性部分很难做到尽善尽美,测温精度一时很 难得到很大的提高。例如温度线性,和温度变化的测量都不院本科生毕业设计(论文)
IV
目 录
目 录
1 绪 论............................................................ 1 1.1 数显温度计的研究现状 .................................... 1 1.1.1 国外研究现况.......................................... 1 1.1.2 国内研究状况.......................................... 1 1.2 论文的主要工作和难点 .................................... 2 2 温度传感器及运算放大器........................................... 3 2.1 AD590 简介.................................................. 3 2.1.1 AD590 主要特性 ........................................ 4 2.1.2 温度传感器的原理...................................... 4 2.1.3 AD590 集成温度传感器 .................................. 5 2.1.4 主要参数与特点........................................ 6 2.1.5 晶体管 PN 结的温度特性 ................................. 6 2.2 运算放大器 ................................................. 6 2.2.1 运算放大器简介........................................ 7 2.2.2 运算放大器使用说明.................................... 8 2.3 本章小结 .................................................. 11 3 温度控制系统设计................................................ 13 3.1 信号调理电路 .............................................. 13 3.2 双积分型 A/D 转换电路 ...................................... 14 3.3 数字电压表及显示电路 ...................................... 16 3.4 本章小结 .................................................. 18 4 系统的测试与分析................................................ 19 4.1 数字温度计的调试方法 ...................................... 19 4.2 数据与结果分析 ............................................ 19 4.3 本章小结 .................................................. 21 结论与展望........................................................ 23 致 谢............................................................. 25 参考文献.......................................................... 27 附 录 1........................................................... 29 外文翻译.......................................................... 31

基于AD590温度计

基于AD590温度计

前言进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。

各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。

例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。

制药行业里也基本如此。

而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。

值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。

各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。

我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。

国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。

此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。

温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。

温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。

温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。

从17世纪初人们开始利用温度进行测量。

在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。

与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。

在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。

但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。

它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。

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课程设计任务书题目基于AD590的温度测控系统设计系(部)信息科学与电气工程学院________________ 专业__________ 电气工程及其自动化 ____________ 班级_______________ 电气092 __________________ 学生姓名____________ 刘玉兴___________________ 学号______________ 090819210 ________________—月—日至—月—日共—周指导教师(签字) __________系主任(签字)____________一、设计内容及要求在单片机实验台上实现智能温度采集系统的设计。

要求利用温度传感器AD590采集温度信号,并调理放大采集到的电压信号,用ADC0809进行电压转换,实现温度采集,并将采集温度用数码管静态方式显示出来。

设计内容包括:1)AD590温度采集电路;2)ADC0809接口电路;3)数码管静态方式实时显示温度;4)可按键设置报警上下限。

设计要求:1)能演示;2)能回答答辩过程中提问的问题;3)完成设计报告。

二、设计原始资料单片机原理及应用教程范立南2006年1月单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分1)方案论证报告打印版或手写版2)程序流程图3)具体程序2.图纸部分:具体电路原理图打印版摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一。

过去温度检测系统设计中,大多采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。

随着半导体技术的高速发展,特别是大规模集成电路设计技术的发展,数字化、微型化、集成化成为了传感器发展的主要方向。

以单片机为核心的控制系统.利用汇编语言程序设计实现整个系统的控制过程。

在软件方面,结合ADC0809并行8位A /D转换器的工作时序,给出80C51单片机与ADC0908并行A /D 转换器件的接口电路图,提出基于器件工作时序进行汇编程序设计的基本技巧。

本系统包括温度传感器,数据传输模块,温度显示模块和温度调节驱动电路,其中温度传感器为数字温度传感器AD590 ,包括了单总线数据输出电路部分。

文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

关键词:单片机、汇编语言、ADC0809、温度传感器AD590AbstractTemperature is the most com mon one of process parameters in automatic con trol and in dustrial product ion. In the traditi onal temperature measureme nt system desig n, ofte n using simulati on tech no logy to desig n, and this will in evitably encoun ter error compe nsati on, such as lead,complex outside circuit,poor anti-jamming and other issues, and part of a deal with them Improperly, could cause the en tire system of the decli ne. With moder n scie nee and tech no logy of semic on ductor developme nt, especially large-scale in tegrated circuit desig n tech no logies, digital, mini aturizati on, in tegrati on sen sors are beco ming an importa nt direct ion of developme nt.In the control systems with the core of SCM , assembly Ianguage programming is used to achieve the control of the whole system . Combining with the operation sequenee of ADC0809 , the in terface circuit diagrams of 80C51 SCM and ADC0809 parallel A / D con veger ale give n . The basic skills of assembly Ian guage program ming based on the operati on se ——que nee of the chip ale put forward . This system include temperature sensor and data transmission, the moduledisplays module and thermoregulation driven circuit from the sensors intofigures of the temperature sen sors AD590, in cludi ng a list of the data outputcircuit. The text of every part of the functions and procedure at prese nt.Key word s:single-chip ; assembly Ianguage; parallel A /D conversion ; ADC0809 ; Temperature sen sor AD590目录摘要 (4)Abstract (5)第一章系统功能原理及硬件介绍 (7)1.1 80C51单片机介绍 ............................................... 7.1.2 ADC0809 介绍-- ......................................................................................... 9.121 ADC0809的主要特点........................................ 9.1.2.2 ADC0809芯片的工作原理 (9)1.3 AD590 的介绍 (10)第二章理论分析 (12)2.1 各模块接线及原理说明 (12)2.1.1 AD590采集温度信号模块 .................................. 1.22.1.2 ADC0809 A/D(模数)转换模块 (12)2.1.3动态数码管显示模块 (12)2.1.4 蜂鸣器超量程报警模块..................................... 1.22.2最小分度、量程及报警温度的算法 (12)2.2.1最小分度、量程的算法 ...................................... 1.2第三章各模块电路设计 (13)3.1温度测量采集及加热电路模块..................................... 1.33.2 并行A/D(模数)转换模块 (14)3.3 蜂鸣器超量程报警模块 (15)3.4 可按键设置报警模块 (15)第四章电路与程序设计 (15)4.1程序流程图...................................................... 1.64.2程序清单........................................................ 1.6总结 (20)参考文献 (20)第一章系统功能原理及硬件介绍该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0809转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机80C51中进行处理变换,最后将温度值显示在LED显示器上。

系统以80C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC0809模数转换电路、温度数据显示电路以及外围电源等组成。

系统组成框图如图1所示。

图1系统组成框图1.1 80C51单片机介绍80C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS位单片机,可提供以下标准功能:4K字节闪存,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,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。

80C51可降至0HZ的CPU的工作,但允许RAM中的内容,但振温度显示超量程报警电源及复位电路等ADC0809 模数转化AD590测温电路图2 80C51引脚图引脚功能说明 Vcc :电源电压GND :地P0 口: P0 口是一组8位漏极开路型双向I/O 口,即地址/数据总线复位口。

作为输出口 用时,每位能吸收电流的方式驱动 8个逻辑门电路,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, 此时P0激活内部的上拉电阻。

P1 口: P1是一个带有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口。

P1的输出缓冲级可驱动(输入 或输出)4个TTL 逻辑门电路。

对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此 时可做输入口。

因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

P2 口: P2是一个带有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口,P2的输出缓冲级可驱动(输入 或输出电流)4个TTL 逻辑门电路。

对端口写“ 1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平, 此时可作为输入口。

因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器获 16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPT 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 口线上的内容(也即特殊功能寄存器( SFR 区中R2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。

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