數(shù)字溫度計(jì)資料

1、數(shù)字溫度計(jì)物理與電子工程學(xué)院2012級(jí)2班張遠(yuǎn)平，蘭明，李濤，覃剛，蔡俊濱，江林俊設(shè)計(jì)步驟一、設(shè)計(jì)內(nèi)容二、電路設(shè)計(jì)及其功能實(shí)現(xiàn)三、結(jié)果分析一、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 采用一只溫度傳感器AD590，目前集成溫度傳感器已被廣泛采用，它的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)溫精度高、線性優(yōu)良、使用方便且適于遠(yuǎn)距離傳送。 然后使用lm331實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)。 采用AT89S52單片機(jī)完成計(jì)數(shù)譯碼。外加LCD160顯示，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)框圖AT89S52單片機(jī)AD590溫度采集LM331壓頻轉(zhuǎn)換LCD顯示脈沖整形AD590溫度采集AD590溫度采集LM3

2、31壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集脈沖整形LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集脈沖整形LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集AT89S52單片機(jī)脈沖整形LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集AT89S52單片機(jī)脈沖整形LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集LCD顯示AT89S52單片機(jī)脈沖整形LM331壓頻轉(zhuǎn)換AD590溫度采集二、電路設(shè)計(jì)及其功能實(shí)現(xiàn)1.AD590溫度采集 模數(shù)變換采用集成塊LM331，LM331是美國(guó)NS公司生產(chǎn)的性能價(jià)格比較高的集成芯片，可用作精密頻率電壓轉(zhuǎn)換器用。LM331采用了新的溫度補(bǔ)償能隙基準(zhǔn)電路，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)和低到4.0V電源電

3、壓下都有極高的精度。同時(shí)它動(dòng)態(tài)范圍寬，可達(dá)100dB；線性度好，最大非線性失真小于0.01，工作頻率低到0.1Hz時(shí)尚有較好的線性；變換精度高，數(shù)字分辨率可達(dá)12位；外接電路簡(jiǎn)單，只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成V/F變換電路，并且容易保證轉(zhuǎn)換精度，且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。AD590溫度采集原理圖2.LM331壓頻轉(zhuǎn)換 采用LM331進(jìn)行V/F轉(zhuǎn)換，該芯片的動(dòng)態(tài)范圍大可達(dá)100dB，線性度好該，電路抗干擾能力強(qiáng)，精度高，且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求，我們利用LM331完成電路轉(zhuǎn)換，如下圖所示。LM331 原理圖4.脈沖整形電路 在現(xiàn)場(chǎng)采集的信號(hào)放大和V/F轉(zhuǎn)換后再傳

4、送到控制室，如果現(xiàn)場(chǎng)干擾太大，可以通過(guò)RS232傳輸。 由于在傳輸過(guò)程中，脈沖可能受到干擾或變形，在接收端需要整形，若現(xiàn)場(chǎng)干擾太大，在整形前還可以先進(jìn)行光電耦合和放大。在此，利用比較器構(gòu)成脈沖整形電路，如下圖所示：脈沖整形電路圖3.AT89S52單片機(jī) Atmel公司的生產(chǎn)的AT89S52單片機(jī)是一種低功耗/低電壓、高性能的8位單片機(jī)，內(nèi)部除CPU外，還包括8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。具有低功耗，速度快，程序擦寫方便，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)， LM331將電壓轉(zhuǎn)換成頻率后通過(guò)對(duì)頻率的計(jì)數(shù)完全滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。單片機(jī)AT89S52原理圖4.LCD顯示 此次實(shí)驗(yàn)，我們選用的LCD為集成的模塊。 數(shù)字部分由單片機(jī)完成計(jì)數(shù)和譯碼的功能。