电子温度计的设计与实现实验报告
数字温度计设计实验报告
数字温度计设计实验报告标题:数字温度计设计实验报告摘要:本实验旨在设计一个数字温度计,并通过实验验证其准确性和稳定性。
实验采用了数字温度传感器和微控制器进行设计,通过对比实验结果和标准温度计的测量结果,验证了数字温度计的准确性和稳定性。
实验结果表明,设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性,可应用于工业生产和科研领域。
引言:温度是物体内部分子运动的表现,是一个重要的物理量。
在工业生产和科研领域,准确测量温度对于控制生产过程、保证产品质量和研究物质性质具有重要意义。
传统的温度计有玻璃温度计、金属温度计等,但其测量范围有限,且不便于数字化处理。
因此,设计一种数字温度计具有重要意义。
实验设计:本实验采用数字温度传感器和微控制器进行设计。
数字温度传感器采集环境温度,并将信号传输给微控制器进行处理。
微控制器通过内部算法对温度信号进行处理,并将结果显示在数码管上。
实验采用标准温度计测量环境温度,并将结果作为对比实验。
实验步骤:1. 搭建数字温度计实验平台,连接数字温度传感器和微控制器;2. 将标准温度计放置在与数字温度传感器相同的环境中,测量环境温度;3. 同时,数字温度传感器采集环境温度,并将结果显示在数码管上;4. 对比标准温度计和数字温度计的测量结果,分析其准确性和稳定性。
实验结果:经过对比实验,标准温度计和数字温度计的测量结果基本一致,表明设计的数字温度计具有较高的测量精度。
在不同环境温度下,数字温度计的测量结果稳定,显示出良好的稳定性。
因此,设计的数字温度计具有较高的准确性和稳定性,可应用于工业生产和科研领域。
结论:本实验成功设计了一个数字温度计,并验证了其准确性和稳定性。
设计的数字温度计具有较高的测量精度和稳定性,可满足工业生产和科研领域对于温度测量的要求。
未来可以进一步优化设计,提高数字温度计的性能,并拓展其在更广泛的领域应用。
电子温度计实验报告
电子温度计实验报告
篇一:电子温度计的设计与实现实验报告
实验六电子温度计的设计与实现
摘要:设计一个用铂电阻作为传感器的电子温度计,用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数。并对温度计进行标定
关键词:电桥铂电阻电子温度计
一.引言
传感器在现实生活中的应用越来越广泛,常用的有力敏传感器、气敏传感器、温度传感器等。利用温度传感器和电阻配合,可将温度这一热学量转化为电学量,这样在实践应用中便于自控和遥测,为工业自动化创造了有利条件。本实验用非平衡电桥和铂电阻传感器构成测温电路,并用电表显示读书,从而实现对温度的测量。
八.结束语
操作过程中过于心急以及对操作程序步骤和实验仪器的不熟悉造成误差。了解到实验最需要的是耐心与仔细。
九.参考文献
[1]期刊:郭雷.仿真物理实验教学系统的设计与实现[J].中国科学技术大学学报,20XX,32(3):373-380
[2]书籍:赵丽华等,编大学物理实验[m],浙江大学出版社20XX.3
①
②当电源e的输出电压一定时,非平衡电桥桥路的输出电压uout
五、实验内容
1.按图1连接电路,取R1=R2=2500V,R0=99.8欧,电源电压u=3V。2.标定测温范围下限。将数字温度计和铂电阻传感器放入冰水混合物中,在T=0℃时,调节电桥平衡,记录,和数值,由此确定铂电阻的数值。3.改变温度(不断加温),记录数字温度计的读书,用数字式万用电表测量,确定铂电阻的阻值与温度在20~70℃时之间的关系,共测量30个点,温度分布尽量均匀。用微安表的读数作为温度显示,要求零刻度线对应20℃,满刻度对应70℃,每隔5℃标定一刻度。
0.引言
单片机技术作为计算机技术的一个分支,广泛地应用于工业控制,智能仪器仪表,机电一体化产品,家用电器等各个领域。“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。学生在课程设计,毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识,而且,进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。鉴于此,提高“单片机原理及应用”课的教学效果,让学生参与课程设计实习甚为重要。单片机应用技术涉及的内容十分广泛,如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法,是一个很有价值的教学项目。为此,我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计,锻炼学生的动脑动手以及协作能力。
数字温度计的设计与制作实验报告
重庆邮电大学通信与信息工程学院班级GJ011201小组成员徐睿2012210460李易晓2012210057张地根2012210114指导老师邓炳光数字温度计的设计与制作实验报告设计要求1,数字温度计设计与制作:利用之前绘制的“C51学习板”掌握的SCH和PCB图知识,绘制一个基于STC89C51的单片机系统,增加温度采集0~120度,温度显示要求3位整数+1位小数,电路原理图和PCB图2,SCH必须按照规范进行绘制。
3,系统还要求具备电源指示灯,外部使用MINI-USB进行5V供电,在满足要求的情况下,使用的元器件越少越好;温度采集可以用模拟或数字器件、显示可以用LCD或数码管。
4,PCB板要求使用底层走线,元器件在顶层。
5,PCB板上标识自己的学号、姓名。
6,PCB板大小,满足元器件布局的情况下,尽可能减少面积。
7,PCB审查正确后,进行单面板腐蚀的相关操作:热转印、腐蚀、钻孔、裁剪等。
元器件自行购买,然后焊接,调试,编写单片机程序,完成设计报告。
设计步骤一主要原器件的选择控制模块:STC89C52温度采集模块:DS18B20显示模块:8位共阴数码管二原理图的绘制1新建一个工程,在Altium Designer软件中的“File”选项中选择“New→Project→PCB project”,然后保存工程至文件夹中(文件名定义要规范)。
2纸张配置,在Design选项中单击左键,选择Document Options项,然后根据原理图的要求选择合适的配置。
3展开工程管理标签、元器件库。
4填写图纸信息。
(项目名称、图纸名称、版本、序号、作者。
)5元器件绘制。
1)创建元件库;2).绘制元器件;3)完善元器件属性;6.修改元器件名字;7. 同一个库中增加其他元器件;8.打开原理图库管理标签。
1)元器件放置。
2)元器件摆放、连线。
(按格点对齐。
)3)修改元器件值。
4)完成图纸。
5)生成Bom表。
三PCB图绘制1)封装设计。
温度计实验报告
1 设计原理 (2)1.1 温度计的实现 (2)温度传感器DS18B20介绍 (2)显示电路 (5)2 单片机小系统基本组成 (5)2.1 AT89S52芯片 (5)供电电路 (6)晶振电路 (6)3 硬件设计 (9)3.1 DS18B20与单片机的接口电路 (9)3.2 PROTEUS仿真电路图 (10)4 软件设计 (10)4.1 主程序流程图 (10)4.2 各子程序流程图 (11)5 调试过程 (14)调试结果 (14)调试出现的问题 (14)6 电路特点及方案优缺点 (14)7 收获与体会 (14)8 参考文献 (15)1 设计原理1.1 温度计的实现设计中采用数字温度芯片DS18B20测量温度,输出信号全数字化。
采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和AT89S52单片机构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号。
实验中采用AT89S52单片机控制,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。
该系统利用AT89S52芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限温度。
最后控制LED数码管,显示出所测量到的温度。
该测温系统电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单。
系统框图如图1所示。
图1 DS18B20温度测温系统框图1.2温度传感器DS18B20介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。
可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。
分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EPROM 中,掉电后依然保存。
温度传感器DS18B20引脚如图2所示。
8引脚封装TO-92封装图2 温度传感器引脚功能说明:NC :空引脚,悬空不使用;VDD :可选电源脚,电源电压范围。
当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
DQ :数据输入/输出脚。
漏极开路,常态下高电平。
数字温度计实验报告
课程授课教案一、实验目的和要求1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用。
2.掌握温度传感器工作原理及其应用电路。
3. 了解双积分式A/D转换器的工作原理。
4. 熟悉213位A/D转换器MC14433的性能及其引脚功能。
5. 熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。
6. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力。
设计要求如下:1. 设计一个数字式温度计,即用数字显示被测温度。
数字式温度计具体要求为:①测量范围为0~100℃②用4位LED数码管显示。
二、主要仪器和设备1.数字示波器2.数字万用表3.电路元器件:温度传感器 LM35 1片集成运算放大器LM741 1片集成稳压器 MC1403 1片A/D转换器 MC14433 1片七路达林顿晶体管列阵 MC1413 1片BCD七段译码/驱动器 CC4511 1片电阻、电容、电位器若干三、实验内容、原理及步骤1.总体方案设计图1为数字温度计的原理框图。
其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成随温度变化的电压信号,此电压信号经过放大电路后,通过模数转换器把模拟量转变成数字量,最后将数字量送显示电路,用4位LED数码管显示。
图1 数字温度计原理框图2. 温度传感器及其应用电路温度传感器LM35将温度变化转换为电信号,温度每升高一度,大约输出电压升高10mV。
在25摄氏度时,输出约250mV。
图2(a)、(b)图为LM35测温电路。
(a)基本的测温电路(+2°C to +150°C) (b)全量程的测温电路(−55°C to +150°C)图2(a)、(b)图为LM35测温电路LM35系列封装及引脚参见下图 3。
图 3 LM35系列封装及引脚图3.放大电路放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计,可以满足要求;如果作为长期使用的定型产品,可以选用性能更好、温度漂移更小的OP07等型号的产品,引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。
数字温度计的设计和制作实验报告
5
作R − (θ 以℃为单位)图并进行线性拟合得如下结果:
������
1
相关系数������ 2 = 0.99849; 斜率k1 = (1.040 ± 0.013) × 106 Ω℃; 截距b1 = (−105.5 ± 3.6) × 102 Ω; ∴ R = (1.040 ± 0.013) × 106 ������ + (−105.5 ± 3.6) × 102 ;
图 6:R − 关系图
������ 1 1
作R − ������ (T 以 K 为单位)图并进行线性拟合得如下结果: 相关系数������ 2 = 0.99703; 斜率������2 = (7.15 ± 0.13) × 107 ������ ∙ Ω; 截距������2 = (−2.13 ± 0.04) × 105 Ω; ∴ R = (7.15 ± 0.13) × 107 1 ������
一、 引言
利用温度传感器将对温度的测量转换为对电学量的测量是精确测温的常用方法。 热 敏电阻通常用半导体材料制成,分为负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC) 热敏电阻两种。NTC 热敏电阻体积小,且其阻值随温度变化十分灵敏,因此被广泛应用 于温度测量、温度控制等 。本实验对 NTC 热敏电阻的温度特性进行了测量,并以 NTC 热敏电阻为测温元件,采用串联电路和非平衡电桥两种方法制作并校准数字体温计,实 现了一定温度范围内对温度的精确测量。
数字温度计的设计和制作
摘要:本文对负温度系数(NTC)热敏电阻的温度特性进行了研究,并以 NTC 热敏电阻 为测温元件, 采用串联电路和非平衡电桥两种方案制作量程为35℃~42℃的数字体温计, 并对其进行校准, 将温度转化为可测电学量。 制作的数字体温计电路简明, 精度较高 (误 差不超过0.1℃) ,达到了设计要求。 关键词:数字温度计、NTC 热敏电阻、温度特性
DS18B20数字温度计设计实验报告(1)
单片机原理及应用课程设计报告书题目:DS18B20数字温度计姓名:李成学号:133010220指导老师: 周灵彬设计时间: 2015年1月目录1. 引言 (3)1.1。
设计意义31。
2.系统功能要求32。
方案设计 (4)3。
硬件设计 (4)4. 软件设计 (8)5。
系统调试106. 设计总结 (11)7. 附录 (12)8。
参考文献15DS18B20数字温度计设计1.引言1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,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,需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下:●硬件电路复杂;●软件调试复杂;●制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为—55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃.DS18B20可以直接读出被测温度值,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热点。
1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0~125℃,误差在±1℃以内,采用LED数码管直接读显示。
2. 方案设计按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路.数字温度计总体电路结构框图如4。
1图所示:图4.13. 硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传感器使用DS18B20,使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
AT89C51 主 控制器 DS18B20 显示电路 扫描驱动主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和小体积等特点,两个端口刚好满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用.系统可用两节电池供电。
AT89C51的引脚图如右图所示:VCC:供电电压。
GND:接地.P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
数字温度计实验报告
数字温度计实验报告实验名称:数字温度计制作实验实验目的:掌握数字温度计的制作过程及其原理,理解数字温度计的工作原理,培养实验操作能力和实验思维能力。
实验原理:数字温度计是用单片机芯片作为控制器,将温度传感器检测到的模拟信号转化为数字信号,再通过液晶显示屏实时显示温度值。
实验器材:1.数字温度计DIY套件2.电子元器件(电阻、电容、晶体振荡器、液晶显示器)3.电路板4.焊锡工具、插头线5.温度计测试仪器(模拟温度计、数字温度计)实验步骤:1.准备工作:(1)将电路板放置于安全、平稳的场所,清理干净表面。
(2)将电路板和电子元器件分类放置。
2.焊接电子元器件:(1)先将较小、比较短的元器件焊接上去。
如电容、电阻。
(2)再将较大、比较长的元器件焊接上去。
如晶体振荡器、液晶显示器。
3.安装液晶显示器:(1)连接液晶屏的后面板和电路板的对应接口。
(2)将液晶屏锁入安装板中,轻轻按压。
4.测试电路板:(1)使用模拟温度计测量温度,将温度传感器插入电路板。
(2)开启电源,读取电路板上液晶屏的显示数值和模拟温度计的数值,检测温度计的精度。
5.校正电路板:(1)进入电路板的校准程序,根据实测温度值和电路板显示的温度值进行校准。
(2)校准后,再次使用模拟温度计测量温度,检测校准的效果。
实验结果:根据实验结果,我们制作出了一个精度较高的数字温度计,它可以显示出实时温度值,可广泛应用于各种实际场合。
结论:通过此次实验,基本掌握了数字温度计的制作过程及其原理,加深了对数字温度计的理解,提升了实验操作能力和实验思维能力。
电子温度计设计与调试实验报告
电子温度计设计与调试实验报告
实验目的:
1.了解电子温度计的工作原理;
2.设计和调试一个基于电子温度计的温度测量电路;
3.验证温度测量电路的准确性和稳定性。
实验器材:
1.电子温度计芯片;
2.温度传感器;
3.运放;
4.变阻器;
5.电源;
6.示波器;
7.多用途实验仪。
实验步骤:
1.连接电子温度计芯片并给它供电。
根据芯片的数据手册,将温度传感器连接到适当的引脚上。
2.设计和搭建温度测量电路。
根据电子温度计芯片的要求和温度传感器的特性,选取适当的运放和电阻值,并连接这些元件。
3.调试温度测量电路。
使用示波器测量温度传感器输出的电压,并根据该电压计算实际温度。
将计算出的温度与示波器测量的温度进行比较,如果存在差异,则调整电阻值以提高准确性。
4.验证温度测量电路的准确性和稳定性。
通过改变环境温度,观察示波器上的温度变化,并与实际温度进行比较。
记录并分析任何误差或不稳定性的原因,并尝试纠正。
实验结果:
经过设计和调试,我们成功地搭建了一个基于电子温度计的温度测量电路。
该电路的准确性和稳定性得到了验证,示波器上的温度显示与实际温度非常接近。
在不同的环境温度下,测量结果保持稳定,并且与实际温度一致。
实验结论:
本实验成功地设计和调试了一个基于电子温度计的温度测量电路。
该电路准确度高,稳定性好,可以在不同环境温度下进行准确的温度测量。
通过该实验,我们更好地了解了电子温度计的工作原理,并掌握了相关的设计和调试技巧。
数字温度计的设计与制作实验报告
数字温度计的设计与制作实验报告数字温度计的设计与制作实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计与制作数字温度计,深入理解温度测量原理及实现方式,锻炼电路设计与验证实验能力。
二、实验原理数字温度计是通过测量热敏电阻(PTC或NTC)的电阻值来计算温度的。
当温度升高时,热敏电阻的电阻值也会升高,反之亦然。
该实验利用了热敏电阻的这一特性,通过将热敏电阻串联到一定电路中,便可测量到其电阻值的变化,从而得到温度值。
此外,数字显示器可以根据电路中的控制信号对电阻值进行计算和显示,以数字形式直观显示温度。
三、实验器材与耗材器材:热敏电阻、AD转换芯片、单片机、数字显示器、蜂鸣器、键盘、面包板、杜邦线等。
耗材:焊锡、铜线、电池、电阻等。
四、实验步骤1.接线。
将热敏电阻串联到一个电路中,连接到AD转换芯片的AIN0输入端,并将AIN1连接到参考电压源。
2.编写单片机程序。
通过查询AD转换器的输出值,计算出热敏电阻的电阻值,并转换为温度值。
然后将温度值显示在数字显示器上,并输出报警信号到蜂鸣器。
3.测试验证。
使用温度计紧贴测试物体表面,观察数字显示器和蜂鸣器的反应,逐步校准温度计并记录数据。
五、实验结果实验结果表明,数字温度计的设计与制作成功,能够准确地测量环境温度,并可进行实时数字化显示和警报功能。
六、实验心得在本次实验中,我们对数字温度计的设计及制作有了更加深入的理解和认识。
了解电路原理、编写单片机程序、进行电路调试与验证等一系列实验操作,培养了我们的理论知识和实践能力,加强了我们对电路与信号处理的认识和理解。
通过实验,我们认识到数字温度计在生产生活中的重要性,为未来的实际工作奠定了扎实的基础。
电子温度计实验报告
电子温度计实验报告引言本实验旨在通过使用电子元件和基础电路设计,制作一个简易的电子温度计。
通过测量电压和温度之间的关系,我们可以将电压转换为相应的温度值。
实验材料•电子元件:电阻、电容、二极管、NPN晶体管•面包板•连接线•多用电表•温度计实验步骤1. 准备工作首先,我们需要准备好所需的电子元件和工具。
在开始实验之前,请确保所有元件和连接线的质量良好,并确保插头和插座之间连接牢固。
2. 搭建电路将面包板放在平坦的工作台上,并根据电路图将电子元件连接到对应的插孔上。
确保连接正确无误。
3. 连接电源使用连接线将电路板连接到电源上。
在连接之前,请务必确认电源的电压和电流符合元件的额定参数。
4. 测量电压使用多用电表的电压测量功能,分别测量电源和电路的电压值。
记录下测量结果。
5. 测量温度使用温度计测量当前环境的温度,并记录下来。
6. 建立电压-温度关系将测得的电压和温度值配对,并整理成表格或图表。
通过观察数据之间的趋势,我们可以建立电压和温度之间的关系模型。
7. 验证模型使用已建立的电压-温度关系模型,根据测得的电压值计算相应的温度值。
将计算结果与实际测量的温度值进行比较,验证模型的准确性和可靠性。
8. 总结和讨论根据实验结果和验证模型的过程,总结电子温度计的设计和制作过程。
讨论实验中可能存在的误差和改进方法,以提高电子温度计的精确性和可靠性。
结论通过本实验,我们成功制作了一个简易的电子温度计,并建立了电压和温度之间的关系模型。
实验结果表明,该电子温度计在一定程度上能够准确地测量温度值。
但是,我们也发现在实际应用中可能存在一些误差,需要进一步改进。
致谢感谢本实验中所有提供帮助和支持的人员和机构。
他们的贡献对于实验的顺利进行起到了重要的作用。
参考文献[1] 电子温度计制作手册,XYZ出版社,2021 [2] 温度测量原理与技术,ABC出版社,2020。
温度计实验报告
5.显示电路
图2-5-1整体电路图
显示电路采用共阳数码管,数码管的A~DP端接单片机的P0.0~P0.7端,1234端通过三极管接单片机的P1.0~P1.3端,三极管实现放大作用。
6.电源
本系统电源采用三节1.5v电池,使用时,用三节电池组成4.5v的电源。
三.软件设计
#include<AT89X52.H>
DS1820温度传感器外观图(a)和引脚图(b)
①引脚1接地
②引脚2数字信号输入/输出
③引脚3接高电平5V高电平
(a)(b)
2.STC89C52
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。
int get_temp_d(void);//声明获取温度函数
void ds_init(void);//声明18B20初始化函数
void ds_getT(void);//声明18B20获得温度显示值函数
课程设计实验报告 温度计的设计
课程设计报告课题名称:基于DS18B20的温度计的设计姓名:常艳昭学号:1128401073班级:11级通信工程时间:2014年6月10日本实验介绍了一种基于单片机控制的数字温度计,就是用单片机AT89C51实现温度测量和报警,采用DS18B20温度传感器来作为温度监测元件,测温范围是-30度~120度,使用LCD显示模块,能通过按键调整报警的上下限温度。
该电路设计结构简单,可靠性高,功能强大。
关键词:单片机,温度计,AT89C51,DS18B20,LCD显示AbstractThe design of the Digital Thermometer,using AT89C51 MCD as the core to control the temperature measurement and alarm,uses DS18B20 temperature sensor for temperature monitoring device,which can measure temperatures from -30 to 120 degrees. This study uses LCD to show the current temperature. It can adjust the upper and lower temperature of the alarm by the three buttons. This circuit design has simple structure, high reliability and powerful functions.Key words: MCD, Thermometer, AT89C51, DS18B20, LCD1.设计目标 (4)1.1设计要求 (4)1.2设计背景 (4)2.设计方案2.1 设计思路 (4)2.2 设计框图 (4)2.3 所需器材 (5)3.硬件设计 (5)3.1主控制器AT89C51 (5)3.2温度传感器DS18B20 (5)3.3 各部分电路说明 (7)3.3.1 晶振电路 (7)3.3.2 复位电路 (8)3.3.3 蜂鸣器和指示灯电路 (8)3.3.4 DS18B20温度采集电路及按键控制电路 (8)3.3.5 LCD显示电路 (8)4.电路测试及分析 (9)4.1 实物图 (9)4.2 实测结果 (9)4.2.1温度显示及报警 (9)4.2.2掉电保存 (10)5.总结 (11)附录一、proteus仿真电路图 (11)附录二、总程序 (11)1.设计目标1.1 设计要求1、使用DS18B20温度传感器设计温度测量电路,温度范围设置为-30度到150度。
DS18B20数字温度计设计实验报告文档推荐
DS18B20数字温度计设计实验报告文档推荐本实验旨在设计并实现一款数字温度计,利用DS18B20数字温度传感器测量环境温度并通过LCD1602液晶屏幕实时显示温度值。
实验设计1.材料准备:Arduino UNO控制板LCD1602液晶显示屏面包板、面包线10K电阻2.配置DS18B20数字温度传感器将DS18B20数字温度传感器与Arduino UNO控制板连接。
按下面连接方式进行连接: DS18B20传感器的红色线连接到Arduino UNO的+5V输出端口接完线后在Arduino IDE软件中,依次点击工具-示例-DS18B20-Temperature-Resolution,打开示例程序。
将程序复制到新建文本文件中进行修改,此处我将分辨率改为了12位。
然后将程序上传到Arduino UNO控制板中。
LCD1602液晶显示屏的VO引脚连接到一个10K电位器的中间引脚LCD1602液晶显示屏的D4-D7引脚依次连接到Arduino UNO的数字4-7个针脚4.最终的连接方式将连接完DS18B20数字温度传感器和LCD1602液晶显示屏后的Arduino UNO控制板,和面包板和面包线通过另一个10K电阻连接,其中用到的端口引脚如下:Arduino UNO的5V端口连接了一个10K电阻,这个电阻的另一端通过面包线连接到面包板的一个面包网络面包板的另一个面包网络再通过面包线连接到LCD1602液晶显示屏的K端口最后将设备连接完整后,将实验代码上传到Arduino UNO控制板中,然后就可以通过LCD1602液晶显示屏上实时显示环境温度值。
实验总结通过本次实验,我们成功地实现了数字温度计,并能够通过LCD1602液晶显示屏上实时显示温度值。
实验中温度传感器和LCD显示屏的连接更加直观和清晰,容易理解,实验成功率较高。
通过此次实验,我们学习到了数字温度传感器的连接方式、温度检测方法和温度的精度和分辨率等基本知识,同时也熟悉了Arduino UNO控制板和LCD1602液晶显示屏的使用方法,提高了对物联网应用的理解和掌握,为后续学习打下坚实的基础。
电子温度计实验报告
电子温度计实验报告电子温度计实验报告引言:温度是物体分子热运动的表现,是物体内部能量分布的一种体现。
测量温度是科学研究和生活中常见的需求,而电子温度计作为一种常见的温度测量工具,具有精度高、响应速度快等优点。
本文将介绍电子温度计的原理、实验过程和结果分析。
一、原理介绍:电子温度计是利用物质的电阻随温度变化的特性来测量温度的仪器。
温度传感器通常采用热敏电阻,即电阻随温度的变化而变化。
热敏电阻的电阻值与温度呈线性关系,通过测量电阻值的变化,可以计算出物体的温度。
二、实验设备和步骤:实验所需设备包括电子温度计、热源、温度控制器等。
实验步骤如下:1. 将电子温度计连接到温度控制器上,并将温度控制器设置为所需的温度范围。
2. 将温度控制器连接到热源,确保热源能够提供稳定的温度。
3. 将电子温度计放置在待测物体的表面,并等待一段时间,使温度传感器与物体达到热平衡。
4. 读取电子温度计显示的温度值,并记录下来。
5. 重复以上步骤,改变温度控制器的设置,以获得不同温度下的测量结果。
三、实验结果分析:在实验过程中,我们测量了不同温度下的电子温度计显示值,并计算了相应的温度。
结果显示,电子温度计的测量精度较高,与设定的温度控制器值相比,误差较小。
然而,需要注意的是,电子温度计的测量精度受到一些因素的影响。
首先,温度传感器与待测物体之间的热传导会导致测量结果的偏差。
其次,电子温度计的响应时间较短,但在温度变化较快的情况下,可能会出现延迟现象。
此外,电子温度计的使用范围也有限,对于极高温或极低温的测量可能无法满足要求。
综上所述,电子温度计作为一种常见的温度测量工具,具有精度高、响应速度快等优点,但在实际应用中仍需注意其测量精度受到的影响因素。
在使用电子温度计进行温度测量时,应根据实际情况选择合适的测量方法,并针对不同的应用场景进行验证和校准。
结论:本次实验通过使用电子温度计对不同温度下的测量,验证了其测量精度较高的特点。
温度计的设计实验报告
温度计的设计实验报告温度计的设计实验报告摘要:本实验旨在设计一种简单有效的温度计,并通过实验验证其准确性和稳定性。
通过使用热敏材料和电子元件,我们成功地设计出了一种基于电阻变化的温度计。
实验结果表明,该温度计具有较高的准确性和稳定性。
引言:温度计是一种广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域的仪器。
它的设计和原理多种多样,但基本原理是利用物质在温度变化下的特性来测量温度。
本实验中,我们选择了热敏材料作为温度计的基础材料,并通过电子元件实现温度的测量和显示。
材料与方法:1. 热敏材料:选择了热敏电阻作为温度计的敏感元件。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,可用于测量温度。
2. 电子元件:使用了运算放大器、电阻、电容等元件来实现温度的测量和显示。
3. 实验仪器:包括恒温水槽、数字万用表、示波器等。
实验步骤:1. 制备热敏电阻:将热敏材料连接到电路板上,并通过焊接固定。
2. 连接电路:根据电路图连接运算放大器、电阻和电容等元件。
3. 校准温度计:将温度计放入恒温水槽中,逐渐调节水槽温度,并记录温度计的电阻值和相应的温度。
4. 验证温度计的准确性和稳定性:将温度计放入不同温度环境中,记录温度计的输出值,并与标准温度计进行对比。
实验结果与讨论:通过实验,我们得到了温度计的电阻-温度曲线。
曲线呈现出较好的线性关系,说明温度计的响应是准确可靠的。
在不同温度环境下,温度计的输出值与标准温度计的测量结果相一致,表明温度计具有较高的准确性。
此外,温度计的输出值在不同温度环境下保持稳定,说明其具有较好的稳定性。
结论:本实验成功地设计出了一种基于电阻变化的温度计,通过热敏材料和电子元件的组合,实现了对温度的准确测量和显示。
实验结果表明,该温度计具有较高的准确性和稳定性,可广泛应用于各个领域中的温度测量。
通过进一步的改进和优化,温度计的性能还可以进一步提升。
致谢:感谢实验组的成员们在实验过程中的辛勤工作和合作。
同时,感谢指导老师对本实验的指导和支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验六电子温度计的设计与实现
摘要:设计一个用铂电阻作为传感器的电子温度计,用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数。
并对温度计进行标定
关键词:电桥铂电阻电子温度计
一.引言
传感器在现实生活中的应用越来越广泛,常用的有力敏传感器、气敏传感器、温度传感器等。
利用温度传感器和电阻配合,可将温度这一热学量转化为电学量,这样在实践应用中便于自控和遥测,为工业自动化创造了有利条件。
本实验用非平衡电桥和铂电阻传感器构成测温电路,并用电表显示读书,从而实现对温度的测量。
二.实验任务
1.利用实验室提供的仪器和用具,测量铂电阻温度特性。
2.在实验室提供的仪器中选择合适的仪器,设计一个用铂电阻作为传感器的电
子温度计,其测温围为20~70℃,要求非平衡电桥桥端电压为毫伏级,电流为微安级。
3.对温度计进行标定。
4.用标定后的温度计测量室温和人体掌心温度,并于标准温度计所测结果进行
比较。
三.实验仪器
直流稳压电源一个,铂电阻传感器一个,直流电桥一个,数字万用电表一个,微安表一个,毫安表一个,伏特表一个,检流计一个,数字温度计一个,水银温度计一个,标准电阻箱两个,电热杯一个,保温杯一个,导线若干,开关一个。
四.实验原理
1.铂电阻温度传感器的温度特性
铂电阻温度系数大而稳定,电阻率高,且物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定,常用作工业测温元件和测温标准。
工业用铂电阻(Pt10、Pt100)广泛用来测量-200~850摄氏度围的温度。
在0~100摄氏度围,电阻和温度之间关系近似呈如下线性关系:
2.用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数
平衡电桥可以准确测量电阻。
如果将平衡电桥电路中的待测电阻换成一个电阻型传感器。
先调节电桥平衡,当外界条件改变时,传感器阻值会发生相应变化,使电桥失去平衡,桥路两端的电压随之而变。
由于桥路的非平衡电压能反映出桥臂电阻的微小变化,因此可以通过测量非平衡电压检测外界物理量的变化。
使用非平衡电桥测量铂电阻温度系数的电路如图1所示R1.R2为固定电阻,组成比例电阻;Rp为可调电阻,用作平衡电阻;Rt为铂电阻;Uout为非平衡电桥的输出电压。
①
②当电源E的输出电压一定时,非平衡电桥桥路的输出电压Uout
五、实验容
1.按图1连接电路,取R1=R2=2500V,R0=99.8欧,电源电压U=3V。
2.标定测温围下限。
将数字温度计和铂电阻传感器放入冰水混合物中,在T=0℃时,调节电桥平衡,记录,和数值,由此确定铂电阻的数值。
3.改变温度(不断加温),记录数字温度计的读书,用数字式万用电表测量,确定铂电阻的阻值与温度在20~70℃时之间的关系,共测量30个点,温度分布尽量均匀。
用微安表的读数作为温度显示,要求零刻度线对应20℃,满刻度对应70℃,每隔5℃标定一刻度。
4.将图2中的固定电阻换成可调电阻,用非平衡电桥法可以测量铂电阻的组织大小随温度的变化。
当Rx在某一温度下,将电桥调平衡后,改变Rx所处的温度,从而电桥失去平衡,这时检流计的示数将是Rx的函数。
从而可以设计出温度计。
六.数据处理和分析
根据测量:
室温:32.2 ℃ U:11.64mv
手心温度:37.1℃ U:13.64mv
根据公式
U:11.64mv可计算室温为32.3℃
相对误差:0.003
根据公式 U:13.64mv 可计算出手心温度为37.65℃相对误差:0.015
七.实验误差分析
1.系统误差
①.保温杯保温效果差
②.在读数还没稳定时即记下数据
③.万用电表置电阻造成误差
2.偶然误差
由于温度变化慢而使得在记录温度相对应的 Uout 相对应的温度与实际温度有差别。
八.结束语
操作过程中过于心急以及对操作程序步骤和实验仪器的不熟悉造成误差。
了解到实验最需要的是耐心与仔细。
九.参考文献
[1] 期刊:郭雷.仿真物理实验教学系统的设计与实现[J].中国科学技术大学学报, 2002, 32(3):373-380
[2] 书籍:丽华等,编大学物理实验[M],大学 2007.3
[3] 网页: wenku.baidu./view/f40030d4195f312b3169a51a.html。