基于單片機(jī)的熱電偶溫度測(cè)試儀程設(shè)計(jì)說明書.doc

西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書基于熱電偶的溫度測(cè)試儀設(shè)計(jì)摘 要：基于熱電偶的溫度測(cè)試儀，該儀器是以AT89C51單片機(jī)為核心，采用熱電偶冷端補(bǔ)償專用芯片max6675K對(duì)K型熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償并對(duì)來自K型熱電偶的T-和T+端的輸入信號(hào)進(jìn)行放大、AD轉(zhuǎn)換以及數(shù)字化處理最后經(jīng)過spi串口傳送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理，轉(zhuǎn)換成ROM地址，再通過二次查表法計(jì)算出實(shí)際溫度值并調(diào)用相關(guān)的程序?qū)⒋藴囟戎邓徒o4位共陽極LED數(shù)碼管顯示或超量程報(bào)警。該熱電偶測(cè)溫儀的軟件用C語言編寫，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：熱電偶，冷端溫度補(bǔ)償，89C51單片機(jī)，max6675，數(shù)碼管顯示Abstract:Based on thermocouple temperature measurement instrument, the instrument is AT89C51 SCM as the core, the compensation of thermocouple dedicated chip max6675K of K type thermocouple cold junction compensation and from the K type thermocouple of T- and T+ input signal amplification, AD conversion and digital processing at last through the SPI serial transmitted to SCM the single chip computer, processing, conversion into ROM address, and then through a two look-up table method to calculate the actual temperature value and call procedures related to the temperature value to a total of 4 anode LED digital tube display or overrange alarm. The thermocouple temperature measurement instrument software using C language, uses the modular structure design.Key words: thermocouple cold end temperature compensation, single-chip computer, 89C51, MAX6675, digital tube display27畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日目錄1 前言12 整體方案設(shè)計(jì)32.1 方案論證32.2 方案比較43單元模塊設(shè)計(jì)53.1 單片機(jī)控制電路模塊53.2 溫度采集轉(zhuǎn)換電路模塊73.2.1 K型熱電偶73.2.2 具有冷端補(bǔ)償?shù)臄?shù)字溫度轉(zhuǎn)換芯片MAX667583.3 顯示電路模塊103.4 報(bào)警電路模塊124軟件設(shè)計(jì)134.1主程序設(shè)計(jì)135系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及精度和誤差分析145.1系統(tǒng)仿真結(jié)果145.2 誤差分析146 結(jié)論167 致謝178 參考文獻(xiàn)18附錄1電路原理圖19附錄2源程序代碼201 前言 溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)，對(duì)溫度的測(cè)量在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、機(jī)械制造和食品加工、國防、科研等領(lǐng)域中有廣泛地應(yīng)用。在某些特殊的場(chǎng)合對(duì)溫度的檢測(cè)速度有很高的要求，例如：在測(cè)量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣的溫度的時(shí)候，就要求熱響應(yīng)時(shí)間小于1s；航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度測(cè)量要求0.4s 內(nèi)完成等。因此針對(duì)以上問題就有人提出溫度快速測(cè)量的思想。通常用來測(cè)量溫度的傳感器有熱電阻溫度傳感器、熱敏電阻、熱電偶、半導(dǎo)體溫度傳感器等幾種。這些常用溫度傳感器一般的溫度測(cè)量中可以滿足響應(yīng)速度的問題。工業(yè)常用的精度較高的溫度傳感器有鉑熱電阻、半導(dǎo)體溫度傳感器等。鉑熱電阻具有溫度溫度測(cè)量時(shí)至少要幾秒鐘。所以用溫度傳感器一般都存在著對(duì)氣體溫度變化響應(yīng)較慢的問題。在對(duì)溫度實(shí)時(shí)性測(cè)量要求比較高的系統(tǒng)，運(yùn)用常用溫度測(cè)量方法很難測(cè)量范圍大、重復(fù)性好、精度高等特點(diǎn)，但是響應(yīng)不是很快，特別是在對(duì)氣體做到對(duì)溫度的快速測(cè)量，對(duì)系統(tǒng)的精度影響就很大。在工業(yè)過程控制與生產(chǎn)制造領(lǐng)域普遍使用具有較高測(cè)溫精度及測(cè)溫范圍的熱電偶做測(cè)溫元件。在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶中,K型(鎳鉻-鎳硅)熱電偶由于具有價(jià)格低廉、輸出熱電勢(shì)值較大、熱電勢(shì)與溫度的線性關(guān)系好、化學(xué)穩(wěn)定性好、復(fù)制性好、可在1000下長(zhǎng)期使用等特點(diǎn),因而是工業(yè)生產(chǎn)制造部門應(yīng)用最廣泛的熱電偶元件。但是將熱電偶應(yīng)用在基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)，卻存在著以下幾方面的問題2。非線性：熱電偶輸出熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系,因此在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行線性化處理。冷端補(bǔ)償:熱電偶輸出的熱電勢(shì)為冷端保持為0時(shí)與測(cè)量端的電勢(shì)差值，而在實(shí)際應(yīng)用中冷端的溫度是隨著環(huán)境溫度而變化的，故需進(jìn)行冷端補(bǔ)償。數(shù)字化輸出：與嵌入式系統(tǒng)接口必然要采用數(shù)字化輸出及數(shù)字化接口，而作為模擬小信號(hào)測(cè)溫元件的熱電偶顯然無法直接滿足這個(gè)要求。在許多熱工實(shí)驗(yàn)中，往往面臨熱電偶冷端溫度問題,不管是采用恒溫補(bǔ)償法(冰點(diǎn)補(bǔ)償法)還是電橋補(bǔ)償法,都會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)費(fèi)用較高、實(shí)際的檢測(cè)系統(tǒng)較復(fù)雜.難以達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量、接口轉(zhuǎn)換電路復(fù)雜等問題,而隨著計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,溫度參數(shù)的微機(jī)化測(cè)量與控制已成為必然趨勢(shì)。因此我們必須解決對(duì)熱電偶測(cè)量信號(hào)的放大調(diào)理、非線性校正、冷端補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸出接口等一系列復(fù)雜的問題,以及解決模擬與數(shù)字電路硬件設(shè)計(jì)過程和建表、查表、插值運(yùn)算等復(fù)雜的軟件編制過程,以達(dá)到使電路簡(jiǎn)化,成本減少,增加系統(tǒng)可靠性的目的。鑒于上面的分析,本論文主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一種基于高精度K型熱電偶傳感器的快速測(cè)溫系統(tǒng)。采用帶有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟绒D(zhuǎn)換芯片MAX6675、K型熱電偶、89C51單片機(jī)、數(shù)碼管等元器件設(shè)計(jì)出相應(yīng)溫度采集電路、溫度轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電路、超量程報(bào)警電路、數(shù)碼管顯示電路。系統(tǒng)用單片機(jī)對(duì)帶有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟绒D(zhuǎn)換芯片MAX6675進(jìn)行控制,要達(dá)到任務(wù)書中的技術(shù)指標(biāo)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行protuse的調(diào)試和仿真試驗(yàn)，使其具有良好的實(shí)用性能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)固提表面、液體和氣體溫度的高精度快速測(cè)量。2 整體方案設(shè)計(jì)熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施進(jìn)行補(bǔ)償以消冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償。2.1 方案論證設(shè)計(jì)中采用了兩個(gè)方案，具體的方案見方案一和方案二。方案一：分立元?dú)饧涠搜a(bǔ)償方案該方案的熱電偶冷端溫度補(bǔ)償器件是由分立元件構(gòu)成的,其體積大,使用不夠方便,而且在改變橋路電源或熱電偶類型時(shí)需要重新調(diào)整電路的元件值。主要包括溫度采集電路、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、熱電偶冷端補(bǔ)償電路、數(shù)碼管顯示電路等。其系統(tǒng)框圖如圖2.1。AD590冷端補(bǔ)償電路模塊單片機(jī)模塊熱電偶轉(zhuǎn)換和放大電路模塊分時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換LED顯示模塊熱端冷端圖2.1分立元?dú)饧涠搜a(bǔ)償方案二：集成電路溫度補(bǔ)償方案采用熱電偶冷端補(bǔ)償專用芯片max6675，max6675溫度轉(zhuǎn)換芯片具有冷端溫度補(bǔ)償及對(duì)溫度進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量這兩項(xiàng)功能5。一方面利用內(nèi)置溫度敏感二極管將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償電壓，另一方面又通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將熱電勢(shì)和補(bǔ)償電壓轉(zhuǎn)換為代表溫度的數(shù)字量, 將二者相加后從串行接口輸出測(cè)量結(jié)果，即為實(shí)際溫度數(shù)據(jù)。主要包括溫度采集電路、max6675溫度轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管顯示電路等。其系統(tǒng)框圖如圖2.2。熱電偶MAX6675單片機(jī)LED數(shù)碼顯示圖2.2 集成電路溫度補(bǔ)償2.2 方案比較綜合對(duì)比以上兩種方案，方案一電路復(fù)雜，且測(cè)量不精確照成誤差較大，方案二采用集成溫度轉(zhuǎn)換芯片不僅能很好的解決冷端溫度補(bǔ)償及溫度數(shù)值化問題，并消除由熱電偶非線性而造成的測(cè)量誤差,且精確度高，可實(shí)現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。故最后采用方案二。3單元模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)硬件主要由熱電偶溫度采集電路、MAX6675溫度處理電路、89C51單片機(jī)控制電路、超量程報(bào)警電路和數(shù)碼管顯示電路組成。熱電偶采用分度號(hào)為K的熱電偶，為了減少外界信號(hào)的干擾通過雙絞線跟MAX6675芯片直接相連接。MAX6675芯片通過SPI串行接口傳輸數(shù)據(jù)，采用的89C51單片機(jī)對(duì)帶有冷端補(bǔ)償?shù)臏囟绒D(zhuǎn)換芯片MAX6675進(jìn)行控制。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)還具有報(bào)警的特點(diǎn)，當(dāng)所測(cè)量的溫度低于零攝氏度或者高于400攝氏度時(shí)報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)。顯示電路由89C51單片機(jī)通過鎖存器對(duì)四位共陽數(shù)碼管控制，數(shù)碼管工作需要較大的電流采用型號(hào)為8550的PNP三極管進(jìn)行控制，當(dāng)所測(cè)溫度在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)就可以通過數(shù)碼管快速顯示出來。3.1單片機(jī)控制電路模塊MCU是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，由于溫度測(cè)量系統(tǒng)的接口方便，綜合考慮整個(gè)系統(tǒng)，選用美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51型單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，其外觀引腳如圖3-1所示：圖3-1AT89C51外觀引腳圖AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能12：4k字節(jié)的flash閃速存儲(chǔ)器，可以反復(fù)擦除100次，128字節(jié)內(nèi)部RAM，4個(gè)8位并行I/O口，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式、空閑方式停止CPU工作，但允許RAM，定時(shí)/技術(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作指導(dǎo)下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C51共有4個(gè)雙向的8位并行I/O端口，分別為P0P3，共有32根口線，端口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器所組成。P0P3的端口寄存器屬于特殊功能寄存器系列。這四個(gè)端口除了可以按字節(jié)尋址外還可以位尋址。其中P0口為漏極開路作為輸出使用時(shí)應(yīng)外加上拉電阻，P3口既可以做為普通I/O口使用，還可以作為特定的功能引腳。雖然51單片機(jī)只有一個(gè)串口接口，但其I/O口既可以用字節(jié)尋址也可以位尋址，這樣在實(shí)際應(yīng)用中，我們就可以通過模擬不同總線的時(shí)序特征來實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的傳輸。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)功能強(qiáng)大的全雙工的一部通信串口。其串行口有四種工作方式：分別為同步通信方式、8位異步收發(fā)、9位異步收發(fā)（特定波特率）、9位異步收發(fā)（定時(shí)器控制波特率）。它有兩個(gè)物理上獨(dú)立接收發(fā)送緩沖器SBUF，可同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。波特率可由軟件設(shè)置片內(nèi)的定時(shí)器來控制，而且每當(dāng)串行口接收或發(fā)送1B完畢，均可發(fā)出中斷請(qǐng)求。本文控制電路選用AT89C51對(duì)其外圍電路進(jìn)行控制，其接口電路如圖3-1。由于AT89C51不具備SPI總線接口,設(shè)計(jì)中采用模擬SPI總線的方法實(shí)現(xiàn)與MAX6675的接口。其中P1.0 模擬SPI的數(shù)據(jù)輸入端與SO相連,P1.1模擬SPI的串行時(shí)鐘信號(hào)與SCK相連,P1.2 模擬SPI 的從機(jī)選擇端與CS相連,電路中主機(jī)為AT89C51,從機(jī)為MAX6675。單片機(jī)的P2.0用來控制系統(tǒng)的超量程報(bào)警。單片機(jī)的P2.4、P2.5、P2.6、P2.7和P0口分別通過相應(yīng)的電路對(duì)數(shù)碼管的位碼和段碼驚醒控制。系統(tǒng)通過AT89C51的P1.1 給MAX6675 發(fā)送串行時(shí)鐘，P1.0 用來接收MAX6675輸出的串行溫度數(shù)據(jù),P1.2輸出的低電平將MAX6675的置零,用于選通MAX6675 工作。系統(tǒng)配有4位數(shù)碼管顯示,小數(shù)點(diǎn)設(shè)在十位后邊,可測(cè)溫度為0400,分辨率達(dá)到0.25。圖3-1單片機(jī)控制電路3.2溫度采集轉(zhuǎn)換電路模塊溫度采集電路模塊包括K型熱電偶和max6675所組成的電路模塊，其電路原理圖如圖3-2所示，熱電偶的功能是檢測(cè)熱、冷兩端溫度的差值，熱電偶熱節(jié)點(diǎn)溫度可在0+l023.75范圍變化。冷端即安裝MAX6675的電路板周圍溫度，此溫度在-20+85范圍內(nèi)變化。當(dāng)冷端溫度波動(dòng)時(shí)，MAX6675仍能精確檢測(cè)熱端的溫度變化。MAX6675是通過冷端補(bǔ)償檢測(cè)和校正周圍溫度變化的。該器件可將周圍溫度通過內(nèi)部的溫度檢測(cè)二極管轉(zhuǎn)換為溫度補(bǔ)償電壓，為了產(chǎn)生實(shí)際熱電偶溫度測(cè)量值，MAX6675從熱電偶的輸出和檢測(cè)二極管的輸出測(cè)量電壓。該器件內(nèi)部電路將二極管電壓和熱電偶電壓送到ADC中轉(zhuǎn)換，以計(jì)算熱電偶的熱端溫度。當(dāng)熱電偶的冷端與芯片溫度相等時(shí)，MAX6675可獲得最佳的測(cè)量精度。因此在實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用時(shí)，應(yīng)盡量避免在MAX6675附近放置發(fā)熱器件或元件，因?yàn)檫@樣會(huì)造成冷端誤差。圖3-2溫度采集轉(zhuǎn)換電路原理圖3.2.1 K型熱電偶K型熱電偶作為一種溫度傳感器，K型熱電偶通常和顯示儀表，記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用，其外觀如圖3-3所示。K型熱電偶可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)中從0到1300范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。圖3-3 K型熱電偶鎳鉻-偶（K）型熱電偶是目前用量最大的廉金屬熱電偶，其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.24.0mm。正極（KP）的名義化學(xué)成分為：Ni：Cr=92：12，負(fù)極（KN）的名義化學(xué)成分為：Ni：Si=99：3，其使用溫度為-2001300。K型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用。K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛.K型熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。必須配和二次儀表使用其優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800（如鎢-錸）。構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。熱電偶作為一種主要的測(cè)溫元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、使用方便、測(cè)溫范圍寬、測(cè)溫精度高等特點(diǎn)14。但是，熱電偶的應(yīng)用卻存在著非線性、冷端補(bǔ)償、數(shù)字化輸出等幾方面的問題。設(shè)計(jì)中采用的MAX6675是一個(gè)集成了熱電偶放大器、冷端補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換器及SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。K型熱電偶的兩端分別跟MAX6675芯片的T-跟T+相連，為了允許熱電偶斷路檢測(cè)，T-引腳必須接地。MAX6675的測(cè)量精度對(duì)電源耦合噪聲較敏感。為降低電源噪聲影響，在MAX6675的電源引腳附近接入1只0.1F陶瓷旁路電容。溫度由熱電偶采集，然后將數(shù)據(jù)直接送給冷端補(bǔ)償芯片MAX6675芯片進(jìn)行處理，處理后送給單片機(jī)控制電路，完成簡(jiǎn)單的溫度采集過程。3.2.2具有冷端補(bǔ)償?shù)臄?shù)字溫度轉(zhuǎn)換芯片MAX6675MAX6675是美國Maxin公司生產(chǎn)的基于SPI總線的專用芯片9，不僅能對(duì)K型熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償，還能對(duì)熱電勢(shì)信號(hào)作數(shù)字處理，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、儀器儀表、自動(dòng)化領(lǐng)域等。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3-4所示。圖3-4 MAX6675內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖MAX6675的主要特性如下：簡(jiǎn)單的SPI串行口溫度值輸出。0+l024的測(cè)溫范圍。12位0.25的分辨率。片內(nèi)冷端補(bǔ)償。高阻抗差動(dòng)輸入。熱電偶斷線檢測(cè)。單一+5V的電源電壓.低功耗特性。工作溫度范圍-20+85。2000V的ESD保護(hù)。該器件采用8引腳50貼片封裝。其外觀引腳如圖3-5所示，引腳功能如表3-6所示。圖3-5 max6675外觀及引腳排列表3-6max6675引腳功能引腳名稱功能1GND接地端2T-K型熱電偶負(fù)極3T+K型熱電偶正極4VCC正電源端5SCK串行時(shí)鐘輸入6CS片選端，CS為低、啟動(dòng)串行接口7SO串行數(shù)據(jù)輸出8N.C.空引腳MAX6675內(nèi)部具有將熱電偶信號(hào)轉(zhuǎn)換為與ADC輸入通道兼容電壓的信號(hào)調(diào)節(jié)放大器，T+和T-輸入端連接到低噪聲放大器A1，以保證檢測(cè)輸入的高精度，同時(shí)使熱電偶連接導(dǎo)線與干擾源隔離。熱電偶輸出的熱電勢(shì)經(jīng)低噪聲放大器A1放大，再經(jīng)過A2電壓跟隨器緩沖后，被送至ADC的輸入端。在將溫度電壓值轉(zhuǎn)換為相等價(jià)的溫度值之前，它需要對(duì)熱電偶的冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，冷端溫度即是MAX6675周圍溫度與0實(shí)際參考值之間的差值。對(duì)于K型熱電偶，電壓變化率為41V/，電壓可由線性公式Vout=(41V/)(tR-tAMB)來近似熱電偶的特性。上式中，Vout為熱電偶輸出電壓（mV），tR是測(cè)量點(diǎn)溫度；tAMB是周圍溫度。3.3 顯示電路模塊LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的輸出器件，是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)或一個(gè)筆畫發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，這就能顯示出不同字符。點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。所謂靜態(tài)顯示就是顯示器在顯示某個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。這種顯示方式每個(gè)顯示器都需要一個(gè)8位輸出口控制，需要硬件多，適用于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)采用動(dòng)態(tài)顯示。所謂動(dòng)態(tài)顯示就是一位一位的輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)于每位顯示器來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的點(diǎn)亮和點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，還與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間有關(guān)，調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。本設(shè)計(jì)使用的是一個(gè)四位共陽數(shù)碼管，當(dāng)89C51單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。本文溫度顯示電路設(shè)計(jì)是由一個(gè)4位共陽數(shù)碼管通過三態(tài)雙向總線收發(fā)器芯片74LS245跟單片機(jī)相連接，其電路如圖3-7所示。其中74LS245的片選跟三態(tài)控制引腳接地，數(shù)據(jù)由單片機(jī)向數(shù)碼管傳輸。數(shù)碼管的位的選擇通過8550三級(jí)管進(jìn)行控制，三級(jí)管基極通過限流電阻跟單片機(jī)的I/O口相連接，當(dāng)端口為高電平時(shí)，三極管截止，當(dāng)給端口為低電平時(shí)三極管導(dǎo)通，數(shù)碼管相應(yīng)的位被選中。這樣可方便地對(duì)數(shù)碼管每一位進(jìn)行單獨(dú)控制。R3-R10為限流電阻。三極管飽和開通時(shí)，集電極發(fā)射極之間電壓取0.5V，數(shù)碼管的壓降取2V，數(shù)碼管的工作電流取5mA15mA。則限流電阻可這樣計(jì)算獲得： （3-9）把數(shù)據(jù)帶入式子（3-9）得可取值170500現(xiàn)取。為保證三極管可靠開通關(guān)斷，且要求數(shù)碼管的亮度適量較高，基極電阻 R11-R14 可適量取小值，本設(shè)計(jì)取基極電阻為470。圖3-7數(shù)碼管顯示電路3.4 報(bào)警電路模塊蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。超量程報(bào)警電路如圖3-8所示。蜂鳴器的正極接到VCC（5V）電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的發(fā)射極e，三極管的基級(jí)b經(jīng)過限流電阻R17后由單片機(jī)的P2.0引腳控制，當(dāng)P2.0輸出高電平時(shí)，三極管Q6截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)P2.0輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制P2.0引腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。三級(jí)管基極電流ib為1mA-5mA時(shí)就足夠進(jìn)入開關(guān)狀態(tài)了，三極管導(dǎo)通時(shí)蜂鳴器跟三極管分壓很小，電阻R17兩端分壓約為5V，三級(jí)管放大倍數(shù)為100左右，流過三級(jí)管CE的電流ic約為500mA左右這足夠三極管飽和導(dǎo)通的條件，所以R17的阻值選用1K比較合理。圖3-8報(bào)警電路原理圖4軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包含主程序、溫度采集轉(zhuǎn)換子程序、超量程報(bào)警子程序、顯示子程序等功能模塊。其程序總流程圖如4-1所示。主程序主要完成子程序的調(diào)用，并對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的算法處理；溫度采集轉(zhuǎn)換子程序負(fù)責(zé)將MAX6675 轉(zhuǎn)換來的溫度數(shù)字量讀入單片機(jī)并完成溫度值的處理得到12位數(shù)字溫度值；超量成報(bào)警子程序主要判斷溫度值是否超出測(cè)量范圍；顯示子程序主要將計(jì)算后的溫度值進(jìn)行顯示。4.1主程序設(shè)計(jì)主程序主要完成子程序的調(diào)用，并對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的算法處理。主程序首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化處理，然后調(diào)用一次溫度采集轉(zhuǎn)換程序，之后根據(jù)計(jì)算原理得到測(cè)量溫度值，最后對(duì)溫度值進(jìn)行量程判斷、數(shù)據(jù)顯示處理。開始系統(tǒng)初始化調(diào)用采集轉(zhuǎn)換子程序計(jì)算溫度值超量程？調(diào)用顯示子程序調(diào)用報(bào)警子程序是否 圖4-1主程序流程5系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及精度和誤差分析隨著各種高精度傳感器的應(yīng)用與普及，這一技術(shù)在科學(xué)研究，生產(chǎn)過程等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類步入信息社會(huì)的今天，人們對(duì)信息的提取，處理，傳輸以及綜合利用等要求愈加5.1系統(tǒng)仿真結(jié)果根據(jù)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)跟軟件設(shè)計(jì)，本文對(duì)系統(tǒng)做了一些簡(jiǎn)單的仿真測(cè)試，簡(jiǎn)化了基本原理圖達(dá)到了預(yù)期的效果。其仿真效果圖如5-1，所示。圖5-1 溫度為22仿真圖5.2誤差分析在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中難免會(huì)有誤差，雖不能絕對(duì)地消除，但我們可以盡量將他們減小到最低程度。由于環(huán)境溫度的變化，熱電偶的冷端隨時(shí)可能發(fā)生變化，然而該系統(tǒng)存在一定的熱響應(yīng)時(shí)間，所以環(huán)境溫度的快速變化可能帶來冷端補(bǔ)償造成的一系列的誤差問題，而且器件的參數(shù)也存在一定的誤差，之后在放大、AD轉(zhuǎn)換、和數(shù)字量化的轉(zhuǎn)換過程中也會(huì)因?yàn)闊嵩肼暬蚱渌母蓴_源帶來轉(zhuǎn)換的誤差，其中的熱響應(yīng)時(shí)間會(huì)造成測(cè)量的溫度是前一刻短暫時(shí)間的瞬時(shí)溫度，在實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用時(shí)，應(yīng)盡量避免在MAX6675附近放置發(fā)熱器件或元件，因?yàn)檫@樣會(huì)造成冷端誤差。熱電偶系統(tǒng)的測(cè)量精度可通過以下預(yù)防措施來提高：盡量采用不能從測(cè)量區(qū)域散熱的大截面導(dǎo)線；如必須用小截面導(dǎo)線，則只能應(yīng)用在測(cè)量區(qū)域，并且在無溫度變化率區(qū)域用擴(kuò)展導(dǎo)線；避免受能拉緊導(dǎo)線的機(jī)械擠壓和振動(dòng)；當(dāng)熱電偶距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采用雙絞線作熱電偶連線；在溫度額定值范圍內(nèi)使用熱電偶導(dǎo)線；避免急劇溫度變化；在惡劣環(huán)境中，使用合適的保護(hù)套以保證熱電偶導(dǎo)線；僅在低溫和小變化率區(qū)域使用擴(kuò)展導(dǎo)線；保持熱電偶電阻的事件記錄和連續(xù)記錄。6 結(jié)論本文主要介紹了基于熱電偶溫度傳感器的快速測(cè)溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合考慮到熱電偶的熱惰性時(shí)間常數(shù)問題，采用快速測(cè)溫算法實(shí)現(xiàn)了溫度快速測(cè)量的功能。本文對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，著重分析了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案跟軟件設(shè)計(jì)方案。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，很好的完成了設(shè)計(jì)要求。本文主要采用K型熱電偶、K型熱電偶專用數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片MAX6675、AT89C51單片機(jī)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)。MAX6675將熱電偶測(cè)溫應(yīng)用時(shí)復(fù)雜的線性化、冷端補(bǔ)償及數(shù)字化輸出等問題集中在一個(gè)芯片上解決，簡(jiǎn)化了將熱電偶測(cè)溫方案應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)復(fù)雜的軟硬件設(shè)計(jì)，因而該器件是將熱電偶測(cè)溫方案應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的理想選擇。根據(jù)快速算法的原理通過AT89C51單片機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)了溫度的快速測(cè)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間的最后一門課程，也是能將大學(xué)期間最重要的幾門理論課聯(lián)系實(shí)際的課程，由此可知畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性。在路立平路老師的精心指導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助下，經(jīng)歷三個(gè)多月的努力和實(shí)踐，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，并在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲益良多。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們有機(jī)會(huì)將大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)課程與實(shí)際的實(shí)踐緊密聯(lián)系起來，加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，開闊了我們的視野，最重要的是鍛煉了我們勤于思考問題的能力，熟練使用電腦辦公軟件的能力，獨(dú)立查閱資料的能力，分析問題與解決問題的能力，以及操作專業(yè)軟件的能力，讓我們基本具備了一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)有的基本素養(yǎng)。通過本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固了我們的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)了我們的創(chuàng)新意識(shí)，以及集體協(xié)作等多方面的綜合素質(zhì)。這些都將會(huì)在我們將來的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中受益匪淺。 然而，由于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握還不夠牢靠，準(zhǔn)備的時(shí)間不夠充分等原因。我在設(shè)計(jì)的實(shí)用性方面還存在不足之處，還有很多不盡人意的地方。希望在將來工作實(shí)踐當(dāng)中，進(jìn)一步提高自己、完善自己。7 致謝不知不覺，大學(xué)的四年將要過去，在這四年中，我在電子這個(gè)大集體中，感到非常的開心。我們?cè)谝黄鸸ぷ?，一起學(xué)習(xí)，一同進(jìn)步。我們共同度過了難忘的四年，感謝我們班的每一位同學(xué)，每一位朋友，你們陪我度過了人生中的大學(xué)時(shí)光。我非常感謝我的母校給了我們相聚的機(jī)會(huì)，同時(shí)也感謝母校在這四年里給予了我良好的教育和培養(yǎng)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這兩周，不論是理論知識(shí)，還是實(shí)踐動(dòng)手能力，我都收獲頗多，這些都離不開老師、同學(xué)、朋友的悉心幫助與支持，在這里對(duì)大家表示最真誠的謝意。首先，我要感謝楊帆老師，本次設(shè)計(jì)是在他的細(xì)心指導(dǎo)下才順利完成的。我在該設(shè)計(jì)中遇到的問題都在老師不辭辛苦的講解下才會(huì)進(jìn)行得如此的順利。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了楊老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向老師表示衷心地感謝！楊老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使我受益終生！同時(shí)，還要感謝一直在身旁幫助我一同設(shè)計(jì)的幾位同學(xué)，是你們?cè)谠O(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地完成，在此表示深深的謝意。再者，就是我的室友們，我們一起生活了四年，我很開心遇到你們，并和你們一起生活。在這四年，你們給與我了溫暖與快樂，我祝福你們。最后，我感謝我的父母，他們的理解與支持，都是我人生中前進(jìn)的莫大動(dòng)力。在此表示衷心的感謝。8 參考文獻(xiàn)1 程德福，王君，凌振寶，等.傳感器原理及應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.103143.2 河道清.傳感器與傳感器技術(shù)M.北京：科學(xué)出版社，2004.188201.3 路立平,馮建勤,鹿曉力.溫度傳感器的熱時(shí)間常數(shù)及其測(cè)試方法J.儀器儀表傳感器，2005：17-184 丁來玲,王磊.動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量加速方法研究J.測(cè)控技術(shù)，1998，6：42-44.5 虞致國,徐健軍.MAX6675的原理及應(yīng)用J.國外電子元器件，2002,(12)：41-43.6 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社，2004.7096.7 馬天艷，馬天虹.熱電偶測(cè)溫及其冷端溫度補(bǔ)償J.工業(yè)計(jì)量,2005,15(6):31-32.8 王霄實(shí)現(xiàn)熱電偶電勢(shì)非線性補(bǔ)償?shù)能浖椒↗耐火材料，1998，32(2)：36-38 9 韓玉杰.基于MAX6675的烘爐溫度追蹤儀的研究及設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化儀表,2006, 27( 5):59- 61.10 R.Budwi. A new method for in situ dynamic calibration of temperature sensorJ. Signal Processing,1987,3:23-26.11 Chohan R.K. Response time correlation for industrial temperature sensorsJ. E: Sci.Instrum, 1988, 19:786-787.12 李華.MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社1993.13 潘永雄.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用M.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2003.14 沙占權(quán),葛家怡,王彥朋.熱電偶冷端補(bǔ)償電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)J.電測(cè)與儀表,2003,451（7): 26-28.15 陳羿，周東祥熱電偶熱電勢(shì)溫度特性的線性化處理J儀表技術(shù)與傳感器，1999，3(4)：31-3816 R.Budwi. A new method for in situ dynamic calibration of temperature sensorJ.Signal Processing ,1987,3:23-26.17 李秀芬.溫度傳感器時(shí)間常數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)的處理方法J.宇航計(jì)測(cè)技術(shù)，2001,9:60-61.18 Childs P.R.N., Greenwood J.R. Review of temperature measurement J. Review of Scientific Instrument, 2000, 71(8):2959-2969.19 黃亮，郝曉劍.熱電偶時(shí)間常數(shù)測(cè)量研究J.傳感器世界，2006,9:20-23.20 Kerry Lacanette.Using IC Temperature Sensors to protect Electronic SystemsM. Sensors Magazine,1997,1:13-15. 附錄1電路原理圖附錄2源程序代碼#include reg52.h/頭文件#include absacc.h#include math.h#define uchar unsigned char /宏定義#define uint unsigned int#define dm P0#define wm P2sbit S0=P10;sbit SCK=P11;sbit CS=P12;sbit beep=P20;sbit Work_Stop=P13;uint Re_Convert (void); /溫度轉(zhuǎn)換void Disp_temp(void); /溫度顯示void Baojing(void); /超量程報(bào)警void delay(uint t);/延時(shí)函數(shù)uchar qian=0,bai=0,shi=0,ge=0,xiao=0;uint P_Temp;float t1,t2,t3,wendu;uchar code tab1=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;/ tab1為數(shù)碼管的段碼uchar code tab2=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/ tab2為數(shù)碼管的段碼（含小數(shù)點(diǎn)）uchar code tab3=0x10,0x020,0x040,0x080; /tab3為數(shù)碼管位碼void main(void) /主程序 delay (10); Work_Stop =0; /工作指示燈亮開始工作 S0 =0; while(1) P_Temp=Re_Convert(); t1=0.25*P_Temp;/P_Temp =（1024*P_Temp）/4096 delay (500); P_Temp=0; P_Temp=Re_Convert(); t2=0.25*P_Temp; delay (500); P_Temp=0; P_Temp=Re_Convert(); t3=0.25*P_Temp; delay (500); P_Temp=0; wendu=(t1*t3)-(t2*t2)/(t3+t1)-(2*t2); Baojing(); Disp_temp(); P_Temp=0; wendu=0; void delay(uint t)/延時(shí)程序uchar x;uchar y;for(x=0;xt;x+)for(y=0;y110;y+);uint Re_Convert() /熱電偶轉(zhuǎn)換 uchar i; uint P_Temp2 =0; SCK =0; S0 =0; CS =0; for(i=0;i16;i+)/熱電偶數(shù)據(jù)讀取 SCK =1; if(S0= =1) P_Temp2 =P_Temp2 | 0x01; delay(10); SCK =0; delay(10); P_Temp2 3; /D14-D3數(shù)據(jù)提取 return(P_Temp2); P_Temp2 =0; delay(200);void Baojing(void) /超量程報(bào)警 if(wendu=400) delay(20); beep=0; delay(20); beep=1; void Disp_temp(void)/溫度顯示 uint temp=wendu*10; if(wendu1000) bai=temp%10000/1000; shi=temp%1000/100; ge=temp%100/10; xiao=temp%10; dm=0x0ff; dm=tab1bai; wm=tab30; delay(10); dm=0x0ff; dm=tab1shi; wm=tab31; delay(10); dm=0x0ff; dm=tab2ge; wm=tab32; delay(10); dm=0x0ff; dm=tab1xiao; wm=tab33; delay(10); dm=0x0ff;學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：