铂电阻传感器温度检测系统报告
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在 0℃-85பைடு நூலகம்℃范围内，铂电阻的阻值随温度的变化而变化的计算公式如下： Rt = R0（1+At+Bt2）
Rt 为 t℃时的电阻值，R0 为 0℃时的阻值。系数：A=3.90802×10-3℃；B=-5.802 ×10-7℃； C=-4.27350×10-12℃。【1】 2.1.2 仪用放大器
放大电路采用 AD620 芯片。AD620 是一款非常常用的低成本、高精度 仪表放大器，仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为 1 至 10000。此
2.4.1 管脚功能................................................................................................5 2.4.2 LCD1602 的特性 .................................................................................6 2.5 报警模块..........................................................................................................6 2.6 电源模块..........................................................................................................6 3、软件设计.................................................................................................................. 6 4、系统精度分析.......................................................................................................... 8 4.1 AD 芯片精度....................................................................................................8 4.2 数据处理程序..................................................................................................8 5、设计总结.................................................................................................................. 9 参考文献...................................................................................................................... 10 致谢.............................................................................................................................. 11 附录一 系统硬件原理图............................................................................................12 附录二 程序代码........................................................................................................13
AD1674 的引脚图如下：
图 2.2.1 AD1674 引脚图
2.2.1 AD1674 的基本特点和参数 ·带有内部采样保持的完全 12 位逐次逼近（SAR）型模/数转换器； ·采样频率为 100KHz；
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测控 0902
李渔樵
200941141
·转换时间为 10μs； ·具有±1/2 的积分非线性（ INL）以及 12 位无漏码的差分非线性 （DNL）； ·满量程校准误差为 0.125%； ·内有+10V 基准电源，也可使用外部基准源； ·四种单极或双极电压输入范围分别为±5V，±10V，0~10V 和 0~20V； ·数据可并行输出，采用 8/12 位可选微处理器总线接口； ·内部带有防静电保护装置（ESD），放电耐压值可达 4000V； ·采 用 双 电 源 供 电 ， 模 拟 部 分 为 ±12V/±15V， 数 字 部 分 为 +5V； ·采用 28 脚密封陶瓷 DIP 或 SOIC 封装形式； ·功耗低，仅 385mW。 2.2.2 引脚说明 （1）逻辑控制端口 12/8：数据输出位选择输入端。当该端输入为低时，数据输出为双 8 位字节；当该端为输入为高时，数据输出为单 12 位字节。 CS：片选信号输入端。 R/C：读/转换状态输入端。在完全控制模式下，输入为高时为读状态； 在输入为低时转换状态；在独立工作模式下，在输入信号的下降沿时开始
2.1 传感器与放大电路模块..................................................................................1 2.1.1 传感器与电桥........................................................................................1 2.1.2 仪用放大器 .........................................................................................1
Pt100 温度传感器的主要技术参数如下：测量范围：-200℃～+850℃；允许 偏差值△℃：A 级±（0.15＋0.002│t│），B 级±（0.30＋0.005│t│）；热响应时间 <30s；最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm；允通电流≤5mA。另外， Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。
2.3 单片机模块....................................................................................................5 2.4 液晶显示模块 ...............................................................................................5
关键词：AT89C51 Pt100 AD1674 液晶显示
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目录
1、概述.......................................................................................................................... 1 2、硬件结构.................................................................................................................. 1
2.2 A/D 转换模块.............................................................................................2 2.2.1 AD1674 的基本特点和参数 ..............................................................2 2.2.2 引脚说明..............................................................................................3 2.2.3 工作时序..............................................................................................4
传感器与运算放大电路模块，主要由 Pt100 热电阻温度传感器，电桥以及以 AD620 运算放大器为主的放大电路构成。 2.1.1 传感器与电桥
Pt100 是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。Pt 后的 100 即表示 它在 0℃时阻值为 100 欧姆，在 100℃时它的阻值约为 138.5 欧姆。
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1、 概述 温度是工业生产过程中的重要参数，利用单片机对温度进行检测，具有测量
精度高，仪器体积小，仪器造价低，便于维护等诸多优点。Pt100 铂电阻热电阻 传感器，是常见的温度传感器，具有较广的温度测量范围，有较高的测量精度， 电阻阻值变化有较好的线性度。利用单片机与 Pt100 铂电阻热电阻传感器相结合， 搭配合理的放大电路构成的检测系统，能够满足精度要求。检测之后的数据通过 单片机输出到显示模块进行显示，就能实现一个完整的温度检测过程。
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XXXX 大学 XXXX 学院
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专业： 班级： 指导老师： 姓名： 学号： 日期：
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摘要
温度检测是工业生产中一个非常重要的环节，要求检测系统能够在较短的时 间内检测到温度的变化，并且有较高的测量精度。以 AT89C51 单片机为核心的 检测系统，可以准确地检测到温度的变化，满足生产工艺的要求。该系统的原理 是利用 AT89C51 单片机作为核心的硬件组合以及软件集成，对温度进行实时的 检测和显示。系统充分利用了 AT89C51 单片机的硬件与软件资源，具有智能化、 可编程、小型化、便于携带等优点。
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外，AD620 采用 8 引脚 SOIC 和 DIP 封装，尺寸小于分立式设计，并且功 耗较低(最大电源电流仅 1.3 mA)，因此非常适合电池供电的便携式(或远程) 应用。 AD620 具有高精度(最大非线性度 40 ppm)、低失调电压(最大 50mV) 和低失调漂移(最大 0.6 µV/°C)特性。
2、 硬件结构 此次设计的这一个温度检测系统，如下图所示，由以下几个硬件模块构成：
传感器与放大电路模块，AD 转换模块，单片机模块，液晶显示模块，报警模块， 以及电源模块（未包含在图内）。
传感器
放大电路
AD 转换电路
AT89C52 单片机
液晶显示 报警模块
图 2.0.1 系统硬件结构图
下面按上述顺序对各模块的设计进行介绍（系统原理图参见附录一）。 2.1 传感器与放大电路模块
图 2.1.1 AD620 芯片管脚图【2】
传感器经与电桥、仪表放大器电路相连接后，从放大器右端的 V0 口输 出 0-10V 的模拟电压，V0 连接 AD 转换芯片的 10VIN 管脚。 2.2 A/D 转换模块
A/D 转换电路，采用的是美国 AD 公司推出的 AD1674 芯片，这是一种 12 位并行接口的逐次逼近型模/数转换芯片。
Rt 为 t℃时的电阻值，R0 为 0℃时的阻值。系数：A=3.90802×10-3℃；B=-5.802 ×10-7℃； C=-4.27350×10-12℃。【1】 2.1.2 仪用放大器
放大电路采用 AD620 芯片。AD620 是一款非常常用的低成本、高精度 仪表放大器，仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为 1 至 10000。此
2.4.1 管脚功能................................................................................................5 2.4.2 LCD1602 的特性 .................................................................................6 2.5 报警模块..........................................................................................................6 2.6 电源模块..........................................................................................................6 3、软件设计.................................................................................................................. 6 4、系统精度分析.......................................................................................................... 8 4.1 AD 芯片精度....................................................................................................8 4.2 数据处理程序..................................................................................................8 5、设计总结.................................................................................................................. 9 参考文献...................................................................................................................... 10 致谢.............................................................................................................................. 11 附录一 系统硬件原理图............................................................................................12 附录二 程序代码........................................................................................................13
AD1674 的引脚图如下：
图 2.2.1 AD1674 引脚图
2.2.1 AD1674 的基本特点和参数 ·带有内部采样保持的完全 12 位逐次逼近（SAR）型模/数转换器； ·采样频率为 100KHz；
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·转换时间为 10μs； ·具有±1/2 的积分非线性（ INL）以及 12 位无漏码的差分非线性 （DNL）； ·满量程校准误差为 0.125%； ·内有+10V 基准电源，也可使用外部基准源； ·四种单极或双极电压输入范围分别为±5V，±10V，0~10V 和 0~20V； ·数据可并行输出，采用 8/12 位可选微处理器总线接口； ·内部带有防静电保护装置（ESD），放电耐压值可达 4000V； ·采 用 双 电 源 供 电 ， 模 拟 部 分 为 ±12V/±15V， 数 字 部 分 为 +5V； ·采用 28 脚密封陶瓷 DIP 或 SOIC 封装形式； ·功耗低，仅 385mW。 2.2.2 引脚说明 （1）逻辑控制端口 12/8：数据输出位选择输入端。当该端输入为低时，数据输出为双 8 位字节；当该端为输入为高时，数据输出为单 12 位字节。 CS：片选信号输入端。 R/C：读/转换状态输入端。在完全控制模式下，输入为高时为读状态； 在输入为低时转换状态；在独立工作模式下，在输入信号的下降沿时开始
2.1 传感器与放大电路模块..................................................................................1 2.1.1 传感器与电桥........................................................................................1 2.1.2 仪用放大器 .........................................................................................1
Pt100 温度传感器的主要技术参数如下：测量范围：-200℃～+850℃；允许 偏差值△℃：A 级±（0.15＋0.002│t│），B 级±（0.30＋0.005│t│）；热响应时间 <30s；最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm；允通电流≤5mA。另外， Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。
2.3 单片机模块....................................................................................................5 2.4 液晶显示模块 ...............................................................................................5
关键词：AT89C51 Pt100 AD1674 液晶显示
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1、概述.......................................................................................................................... 1 2、硬件结构.................................................................................................................. 1
2.2 A/D 转换模块.............................................................................................2 2.2.1 AD1674 的基本特点和参数 ..............................................................2 2.2.2 引脚说明..............................................................................................3 2.2.3 工作时序..............................................................................................4
传感器与运算放大电路模块，主要由 Pt100 热电阻温度传感器，电桥以及以 AD620 运算放大器为主的放大电路构成。 2.1.1 传感器与电桥
Pt100 是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。Pt 后的 100 即表示 它在 0℃时阻值为 100 欧姆，在 100℃时它的阻值约为 138.5 欧姆。
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1、 概述 温度是工业生产过程中的重要参数，利用单片机对温度进行检测，具有测量
精度高，仪器体积小，仪器造价低，便于维护等诸多优点。Pt100 铂电阻热电阻 传感器，是常见的温度传感器，具有较广的温度测量范围，有较高的测量精度， 电阻阻值变化有较好的线性度。利用单片机与 Pt100 铂电阻热电阻传感器相结合， 搭配合理的放大电路构成的检测系统，能够满足精度要求。检测之后的数据通过 单片机输出到显示模块进行显示，就能实现一个完整的温度检测过程。
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专业： 班级： 指导老师： 姓名： 学号： 日期：
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摘要
温度检测是工业生产中一个非常重要的环节，要求检测系统能够在较短的时 间内检测到温度的变化，并且有较高的测量精度。以 AT89C51 单片机为核心的 检测系统，可以准确地检测到温度的变化，满足生产工艺的要求。该系统的原理 是利用 AT89C51 单片机作为核心的硬件组合以及软件集成，对温度进行实时的 检测和显示。系统充分利用了 AT89C51 单片机的硬件与软件资源，具有智能化、 可编程、小型化、便于携带等优点。
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外，AD620 采用 8 引脚 SOIC 和 DIP 封装，尺寸小于分立式设计，并且功 耗较低(最大电源电流仅 1.3 mA)，因此非常适合电池供电的便携式(或远程) 应用。 AD620 具有高精度(最大非线性度 40 ppm)、低失调电压(最大 50mV) 和低失调漂移(最大 0.6 µV/°C)特性。
2、 硬件结构 此次设计的这一个温度检测系统，如下图所示，由以下几个硬件模块构成：
传感器与放大电路模块，AD 转换模块，单片机模块，液晶显示模块，报警模块， 以及电源模块（未包含在图内）。
传感器
放大电路
AD 转换电路
AT89C52 单片机
液晶显示 报警模块
图 2.0.1 系统硬件结构图
下面按上述顺序对各模块的设计进行介绍（系统原理图参见附录一）。 2.1 传感器与放大电路模块
图 2.1.1 AD620 芯片管脚图【2】
传感器经与电桥、仪表放大器电路相连接后，从放大器右端的 V0 口输 出 0-10V 的模拟电压，V0 连接 AD 转换芯片的 10VIN 管脚。 2.2 A/D 转换模块
A/D 转换电路，采用的是美国 AD 公司推出的 AD1674 芯片，这是一种 12 位并行接口的逐次逼近型模/数转换芯片。