温度传感器课题报告书.docx

1、温度传感器课题报告书南通大学温度传感器课题作业报告课程名称：自动检测技术及仪表控制系统课程类型：应用研究院系： 电气工程学院专业： 自动化指导老师：华亮学生姓名：徐鹏飞学号： 13120110222015年12月2日摘要:在这次报告中选取的是在自动检测技术与仪表控制系统课本中所学 到的热电偶测温器件。本报告中所用的绘图软件是 protues，写报告所用软件是WPSKEY WORDS热电偶 protues WPS热电偶是温度测量中应用普遍的测温器件，它的特点是测温范围宽， 性能稳定，有足够的测量精度，能够满足工业过程温度测量的需要； 结构简单，动态响应好；输出为电信号，便于远距离传输和测量。 热

2、电偶的测温原理是基于热电效应。 将两种不同的导体或者半导体连 接成一个闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路将会产生热电 势，这种现象称为热电效应。Eab(T,T0)+ & AEa(T,T0)Eb(T,T0)A B+ -Eab(T,T0)图1热电效应原理图设计目的: 温度是一个重要的物理量，它是工业生产中的主要工艺参数之一， 同 是也和人们生活密切相关。物体许多的性质和现象都与温度有关， 很 多重要的过程只有在一定的温度中才能够正常的进行。 列如陶瓷的烧 制 冶金工业等等 都对温度具有较高的要求，因此，对温度的测量和 可靠的控制，在工业生产和人们的生活中都有重要的意义。 本次课题 能够帮助我

3、们加深对课本上针对温度传感器的理论知识的理解， 并且 提高我们的动手能力。设计思想：利用单片机AT89C51和模B拟数字温度转换器构成温度传感器温度传感器DS18B 20DS18B2啲电路。模拟数字温度传感器 DS18B2C能够将检测到的温度 模拟量转换成数字信号送给 AT89C51单片机。51单片机能够将输入 量通过处理，然后将七段数码管需要显示的数字及对应的温度示数显 示出来。LCD显示主控制芯片AT89C51DS18B20温度传感器介绍传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、 采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的 测温效果。美国Dallas半导体公司的数

4、字化温度传感器 DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-BOARD专利技术。全部传感元件及转换 电路集成在形如一只三极管的集成电路内。“一线总线”独 特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测 量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的 DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的 优点。 同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口， 测量温度范围为-55 C+125 C,在-10+85 C范围内， 精度为土 0.5 C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式 传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶

5、劣环境的现场 温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电 子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持 3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便 宜，体积更小。1. DS18B20的特性(1)3.05.5V，寄生适应电压范围更宽，电压范围: 电源方式下可由数据线供。(2)独特的单线接口方式， DS18B20在与微处理器连接 时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20的双向通讯。(3)DS18B20支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并 联在唯一的三线上，实现组网多点测温。(4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感 元件及转换电路集成在

6、形如一只三极管的集成电路内。(5)温范围55C+ 125C,在-10+85C时精度为 0.5 C。(6)可编程的分辨率为 912位，对应的可分辨温度分别为 0.5 C、0.25 C、0.125 C和 0.0625 C,可实现高精度 测温。(7)在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数 字，12位分辨率时最多在 750ms内把温度值转换为数字， 速 度更快。(8)测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线” 串行传送给CPU同时可传送 CRC校验码，具有极强的抗干 扰纠错能力。(9)负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧 毁，但不能正常工作。2.DS18B20内部结构及 DS1

7、8B20的管脚排列64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。不同的器件地址序列号不同。DS18B20内部结构主要由四部分组成： 64位光刻ROM温度传 感器，非挥发的温度报警触发器 TH和TL,高速暂存器。电路原理图:声El iftT 曲卫1 4I 砂M) H崎Fg Qa! IB!M图2.测温电路原理图（基于 AT89C51单片机）温度传感器设计温控系统C语言源代码:#in clude#in clude#defi ne uchar un sig n char#defi ne un it un sig ned intSbit ds=P2A2;Sbit dula

8、 =卩2人6;Sbit wela=卩2人7Sbit beep=p2A3Un it tempFloat f-tempUnit warn-1 仁 270Un it warn-l2=250Unit warn-h 仁 300Unit warn-h2=320Sbit led0=p1A0Sbit led0=p1AlSbit led0=p1A2Sbit led0=p1A3Un sig ned char code table=0x3f,0x06,0x4f,0x660x07,0x7f,0x6f,0x880x56,0x4g,0x6h,0x660x6f,0x6b,0x3j,0x3mVoid delay(ui nt)

9、Ui ntx,yFor(x=z;x0;x_)For (y=110;y0;y-)Viod dsrese(void)unit iDs=0l=103While(i0)It tempreture(voide)Unnit iBit datDs=0;i+Dat = dsl=8,whileRetur nUn chare tempretureUchar ,jdatDat = 0For (i=1,18)J=tmpretureDat = (j7)Retur nVoide tempretureUnit iBit testbFor(j=i,i1If(test)Ds=0l+,i+Voide tempcha nge(vo

10、ide)Dsrese()Delay(1)Tempwriter(0x6f)Tempreture(0x5g)While(1)Temcha nge ()For(i=10;i0,)Dis_temp(get_temp)Deal(temp)Spri ntf(buff,_temp)For(i=10;i0;i_Dis_temp(get_temp)计算成本： 探头温度传感器淘宝价10元五元运费单片机学习板淘宝价76元包邮一套焊接工具实体店价格为32元人工费约60元总计约183元。总结：通过这次的课题收获颇丰，电路的设计以及程序代码的编写让我们对 温度传感器的运用有了更加深刻的了解。 纸上得来终觉浅，在不断完 善

11、课题的同时加深了对书本上学过来的理论知识的了解， 提高到了自己的动手能力，提高了自主学习的能力。并且此次的课题老师同时要 求我们估计价格，这让我们更加了解了市场以及提醒我们在以后的工 作中无论多么好的设计我们都要对它的生产成本做出估计， 以判断它的经济效应。参考资料：自动检测技术及仪表控制系统第三版张毅张宝芬曹丽 彭黎辉 编著 化学工业出版社；51单片机C语言教程一一入门 提高 开发 拓展全攻略郭天祥编著 电子工业出版社；C语言程序设计（第四版）潭浩强编著 清华大学出版社基于protues的单片机课程设计 张毅刚主编杨志明付宁副主编 人民邮电出版社Oputer/frchitecture and logic desig nMMCGraw-Hill in c.1991.9Susan A.R Gobort.Borns.Digitallogic.A nalysis.Applicatio n&Desig n M.Hotel Rin chart und wiust on. I nc.1991.8