武汉理工大学毕业设计论文基于单片机的数码管显示的K型热电偶温度计的设计与仿真
学院(系): 信息工程学院
专业班级: 信息工程xxxx班
学生姓名: xx
指导教师: xx
精品资料
学位论文原创性声明
本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名
年 月 日
学位论文版权使用授权书
精品资料
本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1 、保密囗在 年解密后适用本授权书
2、不保密囗 。
作者签名 年 月 日
导师签名 年 月 日
摘 要
本文主要介绍了基于热电偶温度传感器的测温系统的设计。利用转换芯片MAX6675和k型热电偶将温度信号转换成数字信号通过模拟SPI的串行通信方式输送数据在通过单片机处理数据最后由数码管显示数据。
精品资料
本文采用了带有冷端补偿的温度转换芯片MAX6675、 K型热电偶、 89C51单片机、数码管等元器件设计了相应温度采集电路、温度转换电路、温度数码管显示电路。结合硬件电路给出了相应的软件设计测温精度可达到0.25℃。本系统的工作流程是首先热电偶采集温度数据经过MAX6675内部电路的处理后送给单片机进行算法处理最后通过数码管电路显示出测量温度。本设计最后对系统进行了proteus的调试和仿真实现了设计的要求。
关键词 温度传感器 热电偶 热时间常数 冷端补偿
精品资料
ABSTRACT
This design describes the thermocouple temperature sensor based on therapid temperature measurement system. The temperature signal is convertedinto digital signals by useing conversion chip max6675 and k-type thermocouple,conveying data via serial communication simulation spi in processing the datathrough the microcontrol ler, thefinal data from the digital tube display
This design uses a temperature conversion chip MAX6675 K-typethermocouple, 89C51microcontrol ler, LED and other components, designcorresponding temperature acquisition circuit, temperature converter circuit, theLED display circuit.With the hardware give outThe corresponding software design,temperature measurement accuracy up to 0.25℃The system works is: firstacquisition thermocouple temperature data through the Treatment of the of theMAX6675 internal circuit and be then sent to 89C51 Aim for rapid algorithmprocessing.Final ly, the LED circuitshows the measurement temperature values. Inthe last, the design of the system was proteus debugging and simulation,achievethe design requirements.
KEY WORDS Temperature sensor Thermocouple Thermal time constantColdjunction compensation
精品资料
目录
摘 要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .I I I
ABSTRACT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .I I
第1章 绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
第2章 系统原理概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2.1热电偶测温基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2.2热电偶冷端补偿方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2.2.1 分立元气件冷端补偿方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
精品资料
2.2.2 集成电路温度补偿方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2.2.3 方案确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.3硬件组成原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.4软件系统工作流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
第3章 元件和软件介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
3.1 单片机选择及最小系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
3.2 热电偶介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3.2.1 K型热电偶概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1
3.3 数字温度转换芯片MAX6675简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1
3.3.1 冷端补偿专用芯片MAX6675性能特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
3.3.2 冷端补偿专用芯片MAX6675温度变换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.4 KEIL软件仿真软件介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.5 PROTEUS硬件仿真软件介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
第4章 程序设计及硬件仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
4.1 数据的采集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
4.2 数据传输部分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4.3 数据处理部分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
4.3.1 数据转换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
4.3.2 进制转换. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
4.4 显示部分程序及仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
第5章 系统仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
精品资料
参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
附 录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
致 谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
精品资料
第1章 绪论
温度是反映物体冷热状态的物理参数对温度的测量在冶金工业、化工生产、电力工程、机械制造和食品加工、国防、科研等领域中有广泛地应用。在某些特殊的场合对温度的检测速度有很高的要求例如在测量汽车发动机吸入空气的温度的时候就要求热响应时间小于1s 航天飞机的主发动机的温度测量要求0.4s内完成等。因此针对以上问题就有人提出温度快速测量的思想。
通常用来测量温度的传感器有热电阻温度传感器、热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等几种。这些常用温度传感器一般的温度测量中可以满足响应速度的问题。但在特殊的场合就不能达到快速检测的要求例如在气体温度测量时候由于温度传感器自身的热滞特性而气体传热过程又比较缓慢气体温度测量就有很大滞后。工业常用的精度较高的温度传感器有铂热电阻、半导体温度传感器等。铂热电阻具有温度测量范围大、重复性好、精度高等特点但是响应不是很快特别是在对气体温度测量时至少要几秒钟1]。所以用温度传感器一般都存在着对气体温度变化响应较慢的问题。在对温度实时性测量要求比较高的系统运用常用温度测量方法很难做到对温度的快速测量对系统的精度影响就很大。
但是将热电偶应用在基于单片机的嵌入式系统领域时却存在着以下几方面的问题[2]。①非线性热电偶输出热电势与温度之间的关系为非线性关系,因此在应用时必须进行线性化处理。②冷端补偿:热电偶输出的热电势为冷端保持为0℃时与测量端的电势差值而在实际应用中冷端的温度是随着环境温度而变化的故需进行冷端补偿。③数字化输出与嵌入式系统接口必然要采用数字化输出及数字化接口而作为模拟小信号测温元件的热电偶显然无法直接满足这个要求。在许多热工实验中往往面临热电偶冷端温度问题,不管是采用恒温补偿法(冰点补偿法)还是电桥补偿法,都会带来
精品资料
Hostiger商家我们可能以前也是有见过的,以前他们的域名是Hostigger,后来进行微调后包装成现在的。而且推出Columbus Day哥伦布日优惠活动,提供全场的VPS主机首月7折月付2.79美元起的优惠。这里我们普及一下基础知识,Columbus Day ,即为每年10月12日,是一些美洲国家的节日,纪念克里斯托弗·哥伦布在北美登陆,为美国的联邦假日。Hostiger 商家是一个成立于2...
ftlcloud怎么样?ftlcloud(超云)目前正在搞暑假促销,美国圣何塞数据中心的云服务器低至9元/月,系统盘与数据盘分离,支持Windows和Linux,免费防御CC攻击,自带10Gbps的DDoS防御。FTL-超云服务器的主要特色:稳定、安全、弹性、高性能的云端计算服务,快速部署,并且可根据业务需要扩展计算能力,按需付费,节约成本,提高资源的有效利用率。点击进入:ftlcloud官方网站...
公司成立于2007年,是国内领先的互联网业务平台服务提供商。公司专注为用户提供低价高性能云计算产品,致力于云计算应用的易用性开发,并引导云计算在国内普及。目前,旅途云公司研发以及运营云服务基础设施服务平台(IaaS),面向全球客户提供基于云计算的IT解决方案与客户服务,拥有丰富的国内BGP、双线高防、香港等优质的IDC资源。点击进入:旅途云官方网商家LOGO优惠方案:CPU内存硬盘带宽/流量/防御...