基于熱電偶溫度傳感器的動態(tài)溫度實(shí)時測量記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于熱電偶溫度傳感器的動態(tài)溫度實(shí)時測量記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)答辯人： x x x 專業(yè)班級：電信11-1 學(xué)號：541101XXXXX 指導(dǎo)老師：XXXX15屆畢業(yè)生答辯課題背景 目前，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測量中，熱電偶的應(yīng)用極為廣泛，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點(diǎn)。 由于熱電偶是一種有源傳感器，測量時不需外加電源，使用十分方便，所以常被用作測量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。 將兩種不同資料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生

2、電動勢,因此在回路中構(gòu)成一個大小的電流,這 種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是應(yīng)用這一效應(yīng)來工作的。 熱電偶的技術(shù)優(yōu)勢：熱電偶測溫范圍寬（-2001300，特殊情況下-2702800），性能比較穩(wěn)定；測量精度高；熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響；熱響應(yīng)時間快，熱電偶對溫度變化反響靈活；機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好；裝配簡單，更換方便等等。動態(tài)溫度測量原理 溫度傳感器都是有熱惰性的，為了實(shí)現(xiàn)對動態(tài)溫度的正確測量，需要了解溫度傳感器的熱時間常數(shù)。熱平衡方程公式如下：T(t)被測介質(zhì)溫度函數(shù)；溫度傳感器耗散系數(shù)；t為時間變量。 tTtTdttdTcm tTtTdttdT方案設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖硬件組成

3、電源電路 時鐘和復(fù)位電路 溫度采集電路 實(shí)時時間電路 鍵盤電路 顯示電路電源電路設(shè)計(jì)電源電路設(shè)計(jì)電源電路由電源電路由220V220V轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)5V5V的的USBUSB接口接口和和開關(guān)按鍵組成；開關(guān)按鍵組成；開關(guān)按鍵按下即開關(guān)按鍵按下即可給整個系統(tǒng)可給整個系統(tǒng)提提供供DC5VDC5V電源電源；成本低，操作簡成本低，操作簡單，使用方便。單，使用方便。時鐘與復(fù)位電路設(shè)計(jì)時鐘與復(fù)位電路設(shè)計(jì)時鐘電路時鐘電路: :晶振晶振:12MHz:12MHz電容電容:30PF:30PF按鍵復(fù)位電路按鍵復(fù)位電路: :電容電容:10uF:10uF電阻電阻:2K:2K溫度采集溫度采集電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)（1 1）SOSO是串行數(shù)據(jù)是

4、串行數(shù)據(jù)輸出引腳輸出引腳。將測量。將測量到的溫度數(shù)據(jù)傳給到的溫度數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)。單片機(jī)。（2 2）電源和地之間電源和地之間接了一個接了一個0.1uF0.1uF的陶的陶瓷電容，瓷電容，降低降低電源電源噪聲對芯片測量準(zhǔn)噪聲對芯片測量準(zhǔn)確度確度的的影響影響。實(shí)時電路設(shè)計(jì)實(shí)時電路設(shè)計(jì)芯片芯片DS1302DS1302優(yōu)勢優(yōu)勢：1.1.使用廣泛使用廣泛2.2.性能高性能高3.3.功耗低功耗低4.4.自帶存儲器自帶存儲器5.5.工作電壓范圍廣工作電壓范圍廣6.6.掉電保護(hù)掉電保護(hù)鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤工作方式鍵盤工作方式：中斷掃描中斷掃描按鍵包括：按鍵包括：0 0至至9 9數(shù)值鍵數(shù)值鍵停止采樣鍵停止采

5、樣鍵恢復(fù)數(shù)據(jù)顯示鍵恢復(fù)數(shù)據(jù)顯示鍵調(diào)整時間鍵調(diào)整時間鍵顯示電路設(shè)計(jì)顯示電路設(shè)計(jì)單片機(jī)單片機(jī)P0P0端口與端口與LCD1602LCD1602的的D0D7D0D7端口連接，進(jìn)行端口連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸。時間和溫度采用時間和溫度采用分時復(fù)用方法將分時復(fù)用方法將時間和溫度通過時間和溫度通過P0P0口傳給口傳給16021602，提高單片機(jī)提高單片機(jī)I/OI/O口利用率?？诶寐?。主程序流程圖開始初始化MAX6675、DS1302、LCD1602等元器件，及定時器調(diào)用時間和溫度采集子程序存儲當(dāng)前時間和溫度1S時間到？INT0=0?調(diào)用鍵盤子程序調(diào)用時間和溫度顯示子程序NYNYProteus仿真致 謝 感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師