第一篇：簡論連續(xù)長下坡貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)構(gòu)建論文
連續(xù)長下坡路段通常是重特大交通事故多發(fā)路段。當(dāng)重載貨車在長下坡行駛時，需不斷采取制動措施，使車速控制在合理范圍內(nèi)。若車輛持續(xù)制動時間較長，則會破壞制動器熱平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致制動器溫度急劇升高，降低摩擦力矩，進而引起制動失效。研究表明，車輛制動器工作時的溫度在250℃以下時，制動器處于正常的溫度狀態(tài);當(dāng)溫度超過300℃時，車輛制動時的摩擦力矩顯著降低，制動效能明顯下降，因此，一般以300℃作為制動器溫度的使用極限。而傳統(tǒng)的長下坡交通安全保障措施存在不足。因此，本文提出了非車載式的貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)，以進一步保障連續(xù)長下坡路段交通安全。
1貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)框架設(shè)計
1.1系統(tǒng)目標(biāo)。系統(tǒng)基于車牌識別技術(shù)、紅外測溫技術(shù)、傳熱學(xué)，充分借助現(xiàn)有的硬件和軟件，將其整合為一個全新的貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為路段上行駛的貨車駕駛員及時提供其車輛制動器工作溫度信息，讓駕駛員及時了解車輛制動器的工作狀態(tài)，從而為駕駛員在長下坡路段的行駛策略提供參考。
1.2系統(tǒng)的功能。為使系統(tǒng)能夠具備廣闊的應(yīng)用前景，在系統(tǒng)研發(fā)時應(yīng)考慮多個因素的影響，以保障功能的正常發(fā)揮，其主要功能如下：
1.2.1貨車車牌識別：由于貨車車牌的底色均為黃色，借助現(xiàn)有的車牌識別技術(shù)，根據(jù)提取的車牌顏色，對長下坡路段行駛的貨車進行識別，從而能夠避免非貨車的干擾。
1.2.2實時檢測貨車制動器外表溫度：本系統(tǒng)通過安裝的紅外熱成像裝置，對長下坡路段的貨車制動器進行掃描，獲得制動器外表面溫度圖像，在熱分析軟件的幫助下，能夠得到指定點或面的溫度數(shù)據(jù)。
1.2.3制動器內(nèi)部溫度推算：根據(jù)制動器外表面溫度數(shù)據(jù)，利用系統(tǒng)中的計算程序，即可得到制動器內(nèi)部工作溫度。
1.2.4貨車剎車片溫度警示：通過信息發(fā)布終端，將貨車制動器工作溫度及時告知駕駛員，能夠讓貨車駕駛員掌握車輛的制動器狀態(tài)，從而為駕駛員的行駛策略提供參考。
1.3系統(tǒng)工作流程。本系統(tǒng)通過采集設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進行過濾，并進行存儲或者進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理主要是根據(jù)過濾后的制動器表面溫度推算制動器內(nèi)壁剎車片工作溫度，然后對處理之后的數(shù)據(jù)進行儲存，同時在信息發(fā)布終端顯示。
2貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1系統(tǒng)設(shè)計原則。在構(gòu)建貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下原則：
2.1.1整體性。考慮各個系統(tǒng)的相互聯(lián)系，提高系統(tǒng)整體利用率。在系統(tǒng)設(shè)計安裝時，應(yīng)充分考慮空間距離及環(huán)境干擾因素對信號傳輸質(zhì)量的影響。
2.1.2可靠性。系統(tǒng)運行必須具有高度的可靠性，做到萬無一失。在進行系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)采用多種技術(shù)互補，從多個方面、多種技術(shù)層面上確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作，以保證設(shè)備的長期運行。
2.1.3可維護性。系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮維護工作的需求，設(shè)計應(yīng)模塊化、通用化，同時實現(xiàn)自我診斷功能，最大限度地降低維護工作難度和工作量。
2.2系統(tǒng)總體設(shè)計。該系統(tǒng)通過設(shè)置在路側(cè)的紅外測溫子系統(tǒng)，能夠?qū)υ撀范涡旭偟呢涇囍苿悠鞅砻鏈囟葘崟r采集，利用相關(guān)的理論模型進行計算、分析，從而得到制動器內(nèi)壁的溫度信息，同時，借助車牌識別子系統(tǒng)，對所測制動器溫度的車輛車牌號進行識別、存儲，從而實現(xiàn)車輛制動器溫度信息的準(zhǔn)確發(fā)布。
3系統(tǒng)功能模塊
3.1車牌自動識別子系統(tǒng)。車牌自動識別系統(tǒng)采用車牌識別技術(shù)，即通過車輛靜態(tài)圖像或動態(tài)視頻自動提取車牌信息(如漢字、數(shù)字、字母等)進行自動識別的技術(shù)。硬件設(shè)備主要包括車輛檢測裝置、攝像機補光燈一體機、圖像采集裝置、信號采集器、工控主機等。
3.2貨車剎車片溫度檢測子系統(tǒng)。由于制動器內(nèi)表面溫度難以直接測量，因此，本文主要通過檢測制動器外表面的溫度，利用計算模塊獲得制動器內(nèi)部工作溫度。考慮到長下坡路段的貨車處于動態(tài)的行駛過程中，且車速較快，若采用紅外測溫儀，對貨車制動器的某一點或多點進行測量，測量誤差很大，難以獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果，經(jīng)綜合比較分析，本文擬采用紅外熱成像儀對制動器表面溫度進行測量。
3.3通信子系統(tǒng)。在實際的長下坡路段采集現(xiàn)場，由于采集信息多樣化，跨度大，需要采集的數(shù)據(jù)量大，因此需要在采集設(shè)備采集到數(shù)據(jù)之后對數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)匯聚之后再進行傳輸。傳輸方式根據(jù)實際情況可以選擇無線高頻傳輸、光纖傳輸?shù)鹊取?/p>
3.4信息發(fā)布子系統(tǒng)。信息發(fā)布子系統(tǒng)是貨車制動器溫度檢測系統(tǒng)的重要組成部分，主要是基于先進的信息技術(shù)和系統(tǒng)，對各種資源進行整合和利用，能夠在貨車制動失效前，提前預(yù)警，為貨車駕駛員行駛策略提供參考，從而保障道路交通的運行安全和暢通。
3.5供電子系統(tǒng)。本系統(tǒng)先期設(shè)計采用太陽能與市電混合供電的方式，系統(tǒng)由光伏組件陣列、光伏控制器、蓄電池陣列、市電控制器、逆變器、DC-DC多路電源轉(zhuǎn)換器等組成。
4結(jié)論
為彌補傳統(tǒng)的長下坡安全保障措施的不足，本文提出了設(shè)置于長大下坡路側(cè)的貨車制動器內(nèi)部溫度檢測系統(tǒng)。在遵循整體性、可靠性、規(guī)范性、可維護性等原則下，對該系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，詳細地闡述了系統(tǒng)的功能和工作流程，并對該系統(tǒng)的各子系統(tǒng)如車牌自動識別子系統(tǒng)、貨車剎車片溫度檢測子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、信息發(fā)布子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)等功能模塊進行了詳細設(shè)計。
第二篇：畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于專用溫度傳感器的溫度檢測系統(tǒng)
摘 要 在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域溫度檢測系統(tǒng)是指用某種方式顯示出當(dāng)前的環(huán)境溫度。傳 統(tǒng)使用PTC或NTC電阻作為溫度傳感器的方式在使用過程中存在著很多不足之 處比如所采集溫度的精度比較低、系統(tǒng)的可靠性差、設(shè)計難度較大、整體設(shè)計 成本較高等缺點已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中高精度溫度控制的需求。而采用 專用溫度傳感器則可以在克服以上缺點很大程度上提高溫度檢測系統(tǒng)的性能。本文闡述了一個基于專用溫度傳感器AD590的 高精度溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計
和實現(xiàn)過程。整個設(shè)計包括使用AD590的模擬溫度采集傳感器專用儀表放大 器AD620的信號處理系統(tǒng)由ADC0804構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用AT89C52組 成的單片機系統(tǒng)數(shù)碼管顯示系統(tǒng)和整機所需的供電系統(tǒng)。
關(guān)鍵字溫度檢測系統(tǒng)AD590AT89C52
Ⅰ www.tmdps.cn Abstract The temperature check system in modern industry is that uses some special method to process and display the environmental temperature.Tradition uses PTC or NTC resistance to be using process to there be existing much defects as the temperature sensor way, supposes that what be detected the temperature has a bad accuracy, systematic reliability is bad, has much difficulties to design, and the cost of e ntire system is expensive.To use this method already unable satisfied modern industry produces the need being hit by the high-accuracy temperature under the control.Use the special temperature transducer could improve the systematic function of temperature detecting.This article elaborated the high-accuracy temperature having set forth a because of special temperature transducer AD590 checks the main body of a book systematically designing and realizing process.Entire design is included: Use the AD590 temperature transducer to detect the analog temperature, instrumentation amplifier AD620 signal process system, change the analog signal to digital signal circuit of ADC0804, the AT89C52 MUC system and the power system.Key wordtemperature check systemAD590AT89C52
Ⅱ www.tmdps.cn 目錄 摘 要.............................................................Ⅰ
Abstract............................................................Ⅱ 目 錄.............................................................Ⅲ 1 緒論..............................................................1 1.1簡介..........................................................2 1.2 溫度控制系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀......................................2 1.3 溫度控制系統(tǒng)方案..............................................2 1.4 論文的主要任務(wù)和所做的工作....................................2 2設(shè)計方案以及論證..................................................4 2.2 溫度傳感部分..................................................4 2.3 A/D轉(zhuǎn)換部分..................................................5 2.4數(shù)字顯示部分..................................................6 3 電路設(shè)計.........................................................8 3.1 硬件電路設(shè)計.................................................8 3.1.1 溫度采集電路...............................................8 3.1.2 AD轉(zhuǎn)換電路.................................................8 3.1.3 單片機電路.................................................10 3.1.4 顯示電路...................................................14 3.1.5 電源電路...................................................16 3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計.................................................16 3.2.1 主程序設(shè)計.................................................16 3.2.2 AD轉(zhuǎn)換程序.................................................17 3.2.3 溫度采樣...................................................18 3.2.4溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換算法...........................................19 3.3 特殊元器件介紹..............................................22 4 總結(jié).............................................................24 參考文獻.........................................................25 附錄.............................................................26
www.tmdps.cn 1 緒論
1.1 簡介 當(dāng)代社會溫度檢測系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域。業(yè)、環(huán)境檢測、醫(yī)療、家庭等多方面均有應(yīng)用。同時單片機在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用 已經(jīng)越來越廣泛。
在很多電子產(chǎn)品中也將其用到溫度檢測和溫度控制。目前溫度測量系統(tǒng)種類 繁多功能參差不齊。有簡單的應(yīng)用于家庭的如空調(diào)電飯煲、太陽能熱水器 電冰箱等家用電器的溫度進行檢測和控制。采用AT89C51單片機來對溫度進行 控制不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點而且可以大幅度提高被 控溫度的技術(shù)指標(biāo)從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點為自動化和各個測控領(lǐng)域中廣
在工 泛應(yīng)用的器件在日常生活中成為必不可少的器件尤其是在日常生活中發(fā)揮的 作用也越來越大。因此單片機對溫度的控制問題是一個日常生活中經(jīng)常會遇到 的問題。
本論文以上述問題為出發(fā)點設(shè)計實現(xiàn)了溫度實時測量、顯示、控制系統(tǒng)。以AD590為采集器AT89S51為處理器空調(diào)相應(yīng)電路為執(zhí)行器來完成設(shè)計任務(wù) 提出的溫度控制要求。設(shè)計過程流暢所設(shè)計的電路單元較為合理。該設(shè)計在硬 件方案設(shè)計單元電路設(shè)計元器件選擇等方面較有特色。1.2 溫度控制系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 通過網(wǎng)上查詢、翻閱圖書了解到目前國內(nèi)外市場以單片機為核心的溫度控制
系統(tǒng)很多而且方案靈活且應(yīng)用面比較廣可用于工業(yè)上的加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐在生活當(dāng)中的應(yīng)用也比較廣泛如熱水器室溫控制農(nóng)業(yè)中的大棚溫 度控制。以上出現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)產(chǎn)品根據(jù)其系統(tǒng)組成、使用技術(shù)、功能特點、技術(shù)指標(biāo)。選出其中具有代表性的幾種如下
1.虛擬儀器溫室大棚溫度測控系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面虛擬儀器溫室大棚溫度
測控系統(tǒng)是一種比較智能經(jīng)濟的方案適于大力推廣改系統(tǒng)能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的 溫度進行采集然后再進行比較通過比較對大棚內(nèi)的溫度是否超過溫度限制進 行分析如果超過溫度限制溫度報警系統(tǒng)將進行報警來通知管理人員大棚內(nèi) 的溫度超過限制大棚內(nèi)的溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障從而有利于農(nóng)作物的生長提高 產(chǎn)量。本系統(tǒng)最大的優(yōu)點是在一臺電腦上可以監(jiān)測到多個大棚內(nèi)的溫度情況從
而進行控制。該系統(tǒng)LabVIEW虛擬儀器編程通過對前面板的設(shè)置來顯示溫室大www.tmdps.cn 棚內(nèi)的溫度并進行報警進而對大棚內(nèi)溫度進行控制。該系統(tǒng)有單片機溫度
傳感器串口通信和計算機組成。計算機主要是進行編程對溫度進行顯示、報警和控制等溫度傳感器是對大棚內(nèi)溫度進行測量顯示單片機是對溫度傳 感器進行編程去讀溫度傳感器的溫度值并把半溫度值通過串口通信送入計算 機串口通信作用是把單片機送來的數(shù)據(jù)送到計算機里起到傳輸作用。2.電烤箱溫度控制系統(tǒng)
該方案采用美國TI公司生產(chǎn)的FLASH型超低功耗16位單片機MSP430F123 為核心器件通過熱電偶檢測系統(tǒng)溫度用集成溫度傳感器AD590作為溫度測量 器件利用該芯片內(nèi)置的比較器完成高精度AD信號采樣根據(jù)溫度的變化情況 通過單片機編寫閉環(huán)算法從而成功地實現(xiàn)了對溫度的測量和自動控制功能。其 測溫范圍較低,大概在0-250之間具有精度高相應(yīng)速度快等特點。3.小型熱水鍋爐溫度控制系統(tǒng)
該設(shè)計解決了北方冬季分散取暖采用人工定時燒水供熱耗煤量大浪費人
力溫度變化大的問題。設(shè)計方案硬件方面采用MCS-51系列8031單片機為核心 擴展程序存儲器2732 AD590溫度檢測元件測量環(huán)境溫度和供水溫度ADC0809 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換同向驅(qū)動器7407、光電耦合器及9103的功放完成對電機的控制。軟件方面建立了供暖系統(tǒng)的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。本系統(tǒng)硬件電路簡單,軟件程序 易于實現(xiàn)。它可用于一臺或多臺小型取暖熱水鍋爐的溫度控制,可使居室溫度基 本恒定,節(jié)煤,節(jié)電,省人力。1.3 溫度控制系統(tǒng)方案 結(jié)合本設(shè)計的要求和技術(shù)指標(biāo)通過對系統(tǒng)大致程序量的估計和系統(tǒng)工作速
度的估計考慮價格因素。選定AT89S51單片機作為系統(tǒng)的主要控制芯片8 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0804采用AD509進行溫度采集溫度設(shè)定范圍為-10℃~ 45℃ 通過溫度采集系統(tǒng)對溫度進行采集并作A/D轉(zhuǎn)換再傳輸給單片機。以空調(diào) 機為執(zhí)行器件通過單片機程序完成對室內(nèi)溫度的控制。1.4 論文的主要任務(wù)和所做的工作 本論文主要是完成一種低成本、低價格、功能齊全、及溫度測量、溫度顯示、溫度控制于一體的單片機溫度控制系統(tǒng)的理論設(shè)計。包括硬件電路和主要的軟件 設(shè)計。
研究的關(guān)鍵問題是室溫的精確測量溫度采集器AD590溫度控制電路設(shè) 計單片機與A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路以及軟件設(shè)計。
根據(jù)本設(shè)計所要完成的任務(wù)本論文完成了如下工作 www.tmdps.cn 1介紹了研究和設(shè)計的背景和意義調(diào)查并綜述了當(dāng)前溫度控系統(tǒng)市場的國內(nèi)外 現(xiàn)狀 提出了符合設(shè)計要求的高精度溫度控制系統(tǒng)方案并闡述了其工作原理。3 完成了硬件電路的設(shè)計它包括溫度采集系統(tǒng)電路包含89S51單片機模數(shù) 轉(zhuǎn)換器ADC0804等芯片的接口電路通過AD590實現(xiàn)的溫度控制采集電路;鍵盤接口和LED顯示電路。基本完成了軟件部分設(shè)計它包括主程序流程圖A/D轉(zhuǎn)換子程序顯示子程 序主程序清單。2設(shè)計方案以及論證
2.1設(shè)計方案 經(jīng)過查閱國內(nèi)外相關(guān)資料現(xiàn)代工業(yè)控制的溫度采集系統(tǒng)雖然傳感器種類不 同但總體框架比較類似。通過仔細比較繪制出整體框架圖如下
www.tmdps.cn 2.2 溫度傳感部分 方案1 基于PTC或NTC電阻的設(shè)計
熱敏電阻是開發(fā)早、種類多、發(fā)展較成熟的敏感元器件。熱敏電阻由
半導(dǎo)體陶瓷材料組成 利用溫度引起電阻變化。若電子和空穴的濃度分別 為n、p遷移率分別為μn、μp則半導(dǎo)體的電導(dǎo)為
σ=qnμn+pμp
因為n、p、μn、μp都是依賴溫度T的函數(shù)所以電導(dǎo)是溫度的函數(shù) 因此可由測量電導(dǎo)而推算出溫度的高低并能做出電阻-溫度特性曲線這 就是半導(dǎo)體熱敏電阻的工作原理
熱敏電阻包括正溫度系數(shù)PTC和負溫度系數(shù)NTC熱敏電阻以 及臨界溫度熱敏電阻CTR。
使用熱敏電阻設(shè)計而成的溫度檢測系統(tǒng)利用“惠更斯”電橋提取出 溫度的變化然后通過高共模抑制比的儀表放大器將信號放大把模擬信 號信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進行模擬到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變從而將信號送入單 片機進行處理最終由數(shù)碼管顯示出當(dāng)前的溫度值。整體框圖如下 但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差不適用于檢測小于1 ℃的信號而
且線性度很差不能直接用于A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)該用硬件或軟件對其進行線性化補償。
方案2
采用集成溫度傳感器如常用的AD590和LM35。
AD590是電流型溫度傳感器。這種器件是以電流作為輸出量指示溫度其典 型的電流溫度敏感度是1μA/K.它是二端器件使用非常方便作為一種高阻電 流源他不需要嚴格考慮傳輸線上的電壓信號損失噪聲干擾問題因此特別適合 作為遠距測量或控制用。另外AD590也特別適用于多點溫度測量系統(tǒng)而不必 考慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換開關(guān)所引起的附加電阻造成的誤差。
由于采用了一種獨特的電路結(jié)構(gòu)并利用最新的薄膜電阻激光微調(diào)技術(shù)校 準(zhǔn)使得AD590具有很高的精度。并且應(yīng)用電路簡單便于設(shè)計。
方案選擇選擇方案2。理由電路簡單穩(wěn)定可靠無需調(diào)試與A/D連接 方便。2.3 A/D轉(zhuǎn)換部分 模/數(shù)轉(zhuǎn)化器是一種將連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)化成離散的數(shù)字量的一種電路或器件www.tmdps.cn 模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號一般需要經(jīng)過采樣保持和量化編碼兩個過程。針對不同 的采樣對象有不同的A/D轉(zhuǎn)換器ADC可供選擇其中有通用的也有專用的。有些ADC還包含有其他功能在選擇ADC器件時需要考慮多種因素除了關(guān)鍵參 數(shù)、分辨率和轉(zhuǎn)換速度以外還應(yīng)考慮其他因素如靜態(tài)與動態(tài)精度、數(shù)據(jù)接口 類型、控制接口與定時、采樣保持性能、基本要求、校準(zhǔn)能力、通道數(shù)量、功耗、使用環(huán)境要求、封裝形式以及與軟件有關(guān)的問題。ADC按功能劃分可分為直接 轉(zhuǎn)換和非直接轉(zhuǎn)換兩大類其中非直接轉(zhuǎn)換又有逐次分級轉(zhuǎn)換、積分式轉(zhuǎn)換等類 型。
A/D轉(zhuǎn)換器在實際應(yīng)用時除了要設(shè)計適當(dāng)?shù)牟蓸?保持電路、基準(zhǔn)電路和
多路模擬開關(guān)等電路外還應(yīng)根據(jù)實際選擇的具體芯片進行模擬信號極性轉(zhuǎn)換等 的設(shè)計。
方案1采用分級式轉(zhuǎn)換器這種轉(zhuǎn)換器采用兩步或多步進行分辨率的閃爍 式轉(zhuǎn)換進而快速地完成“模擬-數(shù)字”信號餓轉(zhuǎn)換同時可以實現(xiàn)較高的分辨 率。例如在利用兩步分級完成n位轉(zhuǎn)換的過程中首先完成m位的粗轉(zhuǎn)換然后 使用精度至少為m位的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器ADC將此結(jié)果轉(zhuǎn)換達到1/2的精度并且與 輸入信號比較。對此信號用一個k位轉(zhuǎn)換器k+m<=n轉(zhuǎn)換最后將兩個輸出結(jié) 果合并。
方案2采用積分型A/D裝換器如ICL7135等。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 精度高但是轉(zhuǎn)換速度不太快若用于溫度測量不能及時地反應(yīng)當(dāng)前溫度值 而且多數(shù)雙擊分型A/D轉(zhuǎn)換器其輸出端多不是而二進制碼而是直接驅(qū)動數(shù)碼管 的。所以若直接將其輸出端接I/O接口會給軟件設(shè)計帶來極大的不方便。方案3采用逐次逼近式轉(zhuǎn)換器對于這種轉(zhuǎn)換方式通常是用一個比較輸 入信號與作為基準(zhǔn)的n位DAC輸出進行比較并進行n次1位轉(zhuǎn)換。這種方法類 似于天平上用二進制砝碼稱量物質(zhì)。采用逐次逼近寄存器輸入信號僅與最高位 MSB比較確定DAC的最高位DAC滿量程的一半。確定后結(jié)果0或1 被鎖存同時加到DAC上以決定DAC的輸出0或1/2。
逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器如ADC0804、AD574等其特點是轉(zhuǎn)換速度快精 度也比較高輸出為二進制碼直接接I/O口軟件設(shè)計方便。由于ADC0804 設(shè)計時考慮到若干種模/數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的優(yōu)點所以該芯片非常適合于過程控制、微控制器輸入通道的結(jié)合口電路、智能儀器和機床控制等應(yīng)用場合并且價格低 廉降低設(shè)計成本。
方案選擇選擇方案3。理由用ADC0804采樣速度快配合溫度傳感器應(yīng) 用方便價格低廉降低設(shè)計成本。www.tmdps.cn 2.4 數(shù)字顯示部分 通常用的LED顯示器有7段或8段“米”字段之分。這種顯示器有共陽極和
共陰極兩種。共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起通常此公共陰 極接地。當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時發(fā)光二極管點亮相應(yīng)的段被顯 示。同樣共陽極LED顯示器的工作原理也一樣。方案1采用靜態(tài)顯示方式。在這種方式下各位LED顯示器的共陽極或 共陰極連接在一起并接地或電源正每位的段選線分別與一8位的鎖存器 輸出相連各個LED的顯示字符一旦確定相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變直到 顯示另一個字符為止正因為如此靜態(tài)顯示器的亮度都較高。若用I/O口接口 這需要占用N*8位I/O口LED顯示器的個數(shù)N。這樣的話如果顯示器的個數(shù) 較多那使用的I/O接口就更多因此在顯示位數(shù)較多的情況下一般都不用靜 態(tài)顯示。
方案2采用動態(tài)顯示方式。當(dāng)多位LED顯示時通常將所有位的段選線相應(yīng) 的并聯(lián)在一起由一個8位I/O口控制形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陽 極或共陰極分別有相應(yīng)的I/O口線控制實現(xiàn)各位的分時選通。其中段選線占用 一個8位I/O口而位選線占用N個I/O口N為LED顯示器的個數(shù)。由于各 位的段選線并聯(lián)段碼的輸出對各位來說都是相同的因此同一時刻如果各 位選線都處于選通狀態(tài)的話那LED顯示器將顯示相同的字符。若要各位LED 能顯示出與本為相同的字符就必須采用掃描顯示方式即在某一時刻只讓某 一位的位選線處于選通狀態(tài)而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)同時段選線 上輸出相應(yīng)位要顯示字符的段碼。
方案選擇選擇方案2。理由非常節(jié)約I/O口亮度高節(jié)約CPU的使用 率。3 電路設(shè)計
3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計 3.1.1 溫度采集電路
溫度采集系統(tǒng)主要由AD590、AD620組成如圖所示 www.tmdps.cn 選用溫度傳感器AD590AD590具有較高精度和重復(fù)性重復(fù)性優(yōu)于0.1℃ 其良好的非線形可以保證優(yōu)于0.1℃的測量精度利用其重復(fù)性較好的特點通
過非線形補償可以達到0.1℃測量精度。由AD590采集到的溫度信號通過AD620, 一款低功耗、高進度的儀表放大器進行線性放大在AD620的外部只需要通過 一只電阻即可將放大倍數(shù)從1-1000倍進行調(diào)整。在本電路系統(tǒng)中我們需要將 輸出最大值和最小值調(diào)整在0-5V之間便于A/D進行轉(zhuǎn)換以提高溫度采集電 路的可靠性。
集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈 敏度一般為10mV/K溫度0℃時輸出為0溫度25℃時輸出為2.982V。電流輸 出型的靈敏度為1 μA/K。這樣便于A/D轉(zhuǎn)換器采集數(shù)據(jù)。3.1.2 AD轉(zhuǎn)換電路 在學(xué)習(xí)和實驗過程當(dāng)中對于AD轉(zhuǎn)換芯片通常使用美國國家半導(dǎo)體公司
生產(chǎn)的AD0809芯片進行模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。AD0809相關(guān)資料齊全 使用廣泛但是對于本設(shè)計略顯奢侈AD0809可以同時轉(zhuǎn)換8路模擬輸入但 本設(shè)計中只需要轉(zhuǎn)換一路模擬輸入。因此我放棄使用AD0809轉(zhuǎn)而使用美國 國家半導(dǎo)體公司的同類產(chǎn)品AD0804一款與AD0809同類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。在達到系統(tǒng)要求的同時降低了電路的成本減小了電路的體積簡化了電路的 復(fù)雜程度。www.tmdps.cn 用單片機控制ADC時多數(shù)采用查詢和中斷控制兩種方式。查詢法是在單片
機把啟動命令送到ADC之后執(zhí)行別的程序同時對ADC的狀態(tài)進行查詢以檢 查ADC變換是否已經(jīng)完成如查詢到變換已結(jié)束則讀入轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)據(jù)。中斷 控制是在啟動信號送到ADC之后單片機執(zhí)行別的程序。當(dāng)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束并向單 片機發(fā)出中斷請求信號時單片機響應(yīng)此中斷請求進入中斷服務(wù)程序讀入轉(zhuǎn) 換數(shù)據(jù)并進行必要的數(shù)據(jù)處理然后返回到原程序。這種方法單片機無需進行 轉(zhuǎn)換時間管理CPU效率高所以特別適合于變換時間較長的ADC。本設(shè)計采用 查詢方式進行數(shù)據(jù)收集。由于ADC0804片內(nèi)無時鐘故運用8051提供的地址鎖 存使能信號ALE經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后獲得時鐘。因為ALE信號的頻率是單片機時 鐘頻率的1/6如果時鐘頻率為6MHz,則ALE信號的頻率為1MHz經(jīng)二分頻后為 500kHz與AD0804時鐘頻率的典型值吻合。由于AD0804具有三態(tài)輸出鎖存器 故其數(shù)據(jù)輸出引角可直接與單片機的總線相連。并將A/D的ALE和START腳連在 一起以實現(xiàn)在鎖存通道地址的同時啟動ADC0804轉(zhuǎn)換。啟動信號由單片機的寫 信號和P2.7經(jīng)或非門而產(chǎn)生。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時用單片機的讀信號和P2.7 經(jīng)或非門加工得到的正脈沖作為OE信號去打開三態(tài)輸出鎖存器。根據(jù)所選用的 是查詢、中斷、等待延時三種方式之一的條件去執(zhí)行一條輸入指令讀取A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。
ADC0804是一個8位逐次逼近的A/D轉(zhuǎn)換器。AD0804的轉(zhuǎn)換時間為100μs。在CPU啟動A/D命令后便執(zhí)行一個固定的延時程序延時時間應(yīng)略大于A/D 的轉(zhuǎn)換時間延時程序一結(jié)束便執(zhí)行數(shù)據(jù)讀入指令讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。本設(shè)計選 用Motorola公司的基準(zhǔn)源TL431產(chǎn)生參考電壓2.50V即一位數(shù)字量對應(yīng)10mV 即1℃。所以用起來很方便。具體電路如下
www.tmdps.cn 3.1.3 單片機電路 單片微型計算機簡稱單片機。它在一塊芯片上集成了各種功能部件中央處
理器CPU、隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時器/計數(shù)器和各 種輸入/輸出I/O接口如并行I/O口、串行I/O口和A/D轉(zhuǎn)換器等。它們 之間相互連結(jié)構(gòu)成一個完整的微型計算機。
單片機的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段第一階段19711974年主要是美國INTEL 公司從早先的第一臺MCS-4微型計算機到后來功能較強的8位微處理器
Intel8008和FAIRCHILD公司的F8微處理器。這些微處理器雖說還不是單片機 但從此拉開了研制單片機的序幕。第二階段19741978初級單片機階段 以INTEL公司的MCS-48為代表。這個系列的單片機內(nèi)集成有8位CPU并行I/O 口8位定時器/計數(shù)器尋址范圍不大于4K且無串行口。第三階段1978 1983高性能單片機階段。在這一階段的單片機普遍帶有串行口多級中斷處 理系統(tǒng)和16位定時器/計數(shù)器。片內(nèi)ROMRAM容量加大且尋址范圍可達64K 字節(jié)有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換器接口。這類單片機有INTEL公司的MCS-51 MOTOROLA公司的6801和ZILOG公司的Z8等。其中MCS-51系列產(chǎn)品由于其優(yōu) 良的性能價格比特別適合我國的國情MCS-51系列單片機有可能穩(wěn)定相當(dāng)一
段時期。現(xiàn)在國內(nèi)的MCS-51熱正在升溫隨著我國經(jīng)濟建設(shè)步伐的加大MCS-51 系列單片機必將在各個領(lǐng)域大顯身手。第四階段1983現(xiàn)在8位單片機鞏 固發(fā)展及16位單片機推出階段。此階段主要特征是一方面發(fā)展16位單片機及專
用單片機另一方面不斷完善高檔8位單片機改善其結(jié)構(gòu)以滿足不同用戶的www.tmdps.cn 需要。
MCS-51系列屬高檔單片機近年來INTEL公司在提高該系列產(chǎn)品性能方面 做了不少工作相繼推出了不少新產(chǎn)品8052/8752/8032、低功耗的CHMOS工藝 芯片80C51/87C51/80C31、具有高級語言編程的芯片8052AH-BASIC、高性能的 C252系列等。在本次設(shè)計中我們采用了MCS-51系列中的89C51來完成產(chǎn)品的CPU 的功能。
89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓高性能CMOS8位微 處理器俗稱單片機。89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器 的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(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和閃爍存儲器組合在單個芯片中ATMEL的89C51 是一種高效微控制器89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式 控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。
89C51的主要特性有與MCS-51 兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命
1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間10年全靜態(tài)工作0Hz-24Hz三級程序存儲 器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個
中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。下面按其引腳功能分為四部分敘述這40條引腳的功能 1 主電源引腳VCC和GND VCC40腳接+5V電壓。GND20腳接地。
2 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2 www.tmdps.cn XTAL1 和XTAL2外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器 ,就構(gòu)成了內(nèi)部
振蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器當(dāng)外接晶振后就構(gòu)成了 自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。
3 控制或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP RST/VPD當(dāng)振蕩器運行時在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單 片機復(fù)位。在此引腳與VSS引腳之間連接一個約10KΩ的下拉電阻與VCC引 腳之間連接一個約10μF的電容可以保證可靠地復(fù)位。VCC掉電期間此引腳 可接上備用電源以保持內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)VCC主電源下掉到低于 規(guī)定的電平而VPD在其規(guī)定的電壓范圍5土0.5V內(nèi)VPD就向內(nèi)部RAM 提供備用電源。ALE/PROG當(dāng)訪問外部存儲器時ALE允許地址鎖存的 輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器ALE端仍然以不變的 頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對 外輸出的時鐘或用于定時目的。然而要注意的是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 將跳過一個ALE脈沖。ALE端可以驅(qū)動吸收或輸出電流8個LS型的TTL 輸入電路。對于EPROM型的單片機如8751在EPROM編程期間此引腳 用于輸入編程脈沖PROG。PSEN此腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通 信號。在從外部程序存儲器取令或常數(shù)期間每個機器周期兩次PSEN有效。
但在此期間每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。PSEN同樣可以驅(qū)動吸收或輸出8個LS型的TTL輸入。EA/VPP當(dāng)EA端
保持高電平時訪問內(nèi)部程序存儲器但在PC程序計數(shù)器值超過0FFFH對 8051/8751/80C51或1FFFH對3052時將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi) 的程序。當(dāng)EA保持低電平時則只訪問外部程序存儲器不管是否有內(nèi)部程序 存儲器。對于常用的8031來說無內(nèi)部程序存儲器所以EA腳必須常接地 這樣才能只選擇外部程序存儲器。對于EPROM型的單片機如8751在EPROM 編程期間此引腳也用于施加21伏的編程電源VPP。4 輸入/輸出I/0引腳P0、P1、P2、P3共32根 P0口39腳--32腳是雙向8位三態(tài)I/O口在外接存儲器時與地址總 線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LS TTL負載。P1 口l腳--8腳是8位準(zhǔn)雙向I/O口。由于這種接口輸出沒有高阻狀態(tài)輸入 也不能鎖存故不是真正的雙向I/O口。能驅(qū)動吸收或輸出電流4個LS TTL 負載。對8052、8032 P1.0引腳的第二功能為T2定時/計數(shù)器的外部輸入P1.1 引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)即T2的外部控制端。對EPROM編
程和程序驗證時它接收低8位地址。P2口21腳--28腳是8位準(zhǔn)雙向I/O 口。在訪問外部存儲器時它可以作為擴展電路高8位地址總線送出高8位地址。
在對EPROM編程和程序驗證期間它接收高8位地址。P2可以驅(qū)動吸收或www.tmdps.cn 輸出電流4個LS TTL負載。P3口l0腳--17腳是8位準(zhǔn)雙向I/O口在 MCS-51中這8個引腳還用于專門功能是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動吸收或 輸出電流4個LS TTL負載。作為第一功能使用時就作為普通I/O口用功 能和操作方法與P1口相同。作為第二功能使用時各引腳的定義如表3.1所示。值得強調(diào)的是P3口的每一條引腳均可獨立定義為第一功能的輸入輸出或第二 功能。P3口的第二功能定義 口線
引腳 第二功能 P3.0 10 RXD串行輸入口 P3.1 11 TXD串行輸入口 P3.2 12 INT0外部中斷 0
P3.3 13 1 INT外部中斷1 P3.4 14 T0 定時器0外部輸入 P3.5 15 T1 定時器1外部輸入
P3.6 16 WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖
P3.7 17 RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖
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3.1.4 顯示電路
顯示電路采用鎖存器74HC573和數(shù)碼管組合的方式進行顯示溫度數(shù)值。數(shù)碼管是單片機應(yīng)用電路中常用的顯示器件。每個數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管組 成。數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種類型。共陰極數(shù)碼管內(nèi)部8個二極管的陰極被 連接在一起和引腳com相接在使用是引腳應(yīng)接低電平當(dāng)數(shù)碼管其余的某個引 腳接高電平則相應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮。共陽極數(shù)碼管com端應(yīng)接高電平當(dāng) 數(shù)碼管其余的某個引腳接低電平則相應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮。在使用過沖當(dāng)中 我們需要在每個數(shù)碼管的每一位段選上串聯(lián)電阻限制導(dǎo)通電流來保證發(fā)光二極 管不被燒壞。本設(shè)計中選用共陽極數(shù)碼管。a共陰數(shù)碼管原理圖 b共陽數(shù)碼管原理圖 www.tmdps.cn 1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dp9GND a bf c g d e dp a bf c g d e VCC1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dp dp9 c共陰數(shù)碼管電路符號圖 d共陽數(shù)碼管電路符號圖 鎖存器
74HC573是一款高速低功耗TTL鎖存器它能夠鎖存8位數(shù)據(jù)最高鎖存17ns 變化的數(shù)據(jù)。本設(shè)計中使用一組I/O口用來傳送數(shù)碼管的段選同時使用該組 I/O口的高四位傳送位選。這樣一來可以大大提高I/O口的使用效率。同時 使用另外兩個I/O口控制兩個鎖存器的鎖存端是能段來控制鎖存器的工作。關(guān)于74HC573的鎖存使用說明如下圖
顯示總體電路如下
www.tmdps.cn 3.1.5 電源電路
一個優(yōu)秀系統(tǒng)中的電源電路極為重要電源的好壞可以直接影響整機的工 作。本設(shè)計中采用線性穩(wěn)壓系統(tǒng)提供信號處理電路所需的正負15V電壓和單片 機、數(shù)字電路、數(shù)碼管所需的5V電壓。電源系統(tǒng)的設(shè)計原理是通過工頻變壓器 將市電220V 50Hz的交流電變?yōu)殡p13V 50Hz的低壓交流電再通過全橋整流變 為脈動的正電壓經(jīng)過電容濾波、78、79系列線性穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓最終輸出穩(wěn) 定的+15V、-15V和+5V直流電壓供系統(tǒng)相應(yīng)電路模塊使用。電源部分電路圖如下所示
3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計 本系統(tǒng)的單片機程序使用C語言編寫?yīng)瓜啾葏R編語言C語言具有使用靈
活、移植性強、易于上手、方便使用、可完成高級功能等特點。3.2.1 主程序設(shè)計 程序啟動后首先清理系統(tǒng)內(nèi)存然后進行采集并通過A/D轉(zhuǎn)換后傳輸
到單片機再由單片機控制顯示設(shè)備顯示現(xiàn)在的溫度然后系統(tǒng)進入待機狀態(tài) 等待再次檢測溫度。
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3.2.2 AD轉(zhuǎn)換程序
89S51給出一個脈沖信號啟動A/D轉(zhuǎn)換后ADC0809對接受到的模擬信號進 行轉(zhuǎn)換這個轉(zhuǎn)換過程大約需要100μs,系統(tǒng)采用的是固定延時程序所以在預(yù) 先設(shè)定的延時后89S51直接從ADC0809中讀取數(shù)據(jù)。
主程序開始 采集溫度 查詢溫度 調(diào)A/D程序
調(diào)顯示程序 要控制溫度
鍵盤輸入設(shè)定值 和設(shè)定值比較 啟動加熱/降溫
溫度采集和比較 與設(shè)定值相等
是 N 否 是
否 www.tmdps.cn
3.2.3 溫度采樣
采樣子程序流程圖如圖所示。
A/D入口 啟動
A/D轉(zhuǎn)換 查詢EOC 讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 壓縮BCD碼 作未壓縮處理
整理好的十位和個位 分別存入某地址單元
子程序結(jié)果 www.tmdps.cn
3.2.4溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換算法
A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)碼雖然代表參數(shù)值的大小但是并不代表有量綱的參數(shù)
值必須轉(zhuǎn)換成有量綱的數(shù)值才能進行顯示標(biāo)度轉(zhuǎn)換有線性轉(zhuǎn)換和非線性轉(zhuǎn)換 兩種本設(shè)計使用的傳感器線性好在測量的量程制內(nèi)基本能與溫度成線性關(guān)系。溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換程序TRAST目的是要把實際采樣的二進制值轉(zhuǎn)換的溫度值
轉(zhuǎn)換成BCD形式的溫度值。對一般的線性儀表來說標(biāo)度轉(zhuǎn)換公式為 AX=0A+)AA0 mNN NN0 m 0X
式中0A為一次儀表的下限 Am為一次量程儀表的上限為實際測量值工程量為儀表下限所對應(yīng)的數(shù)字量 Nm為儀表上限所應(yīng)的數(shù)字量 NX為測量所得數(shù)字量。例如若某熱處理儀表量程為200—800℃在某一時刻計算機采樣得到的 二進制值U(K)=CDH則相應(yīng)的溫度值為 采樣值起始地址送 R0 采樣次數(shù)送R2 啟動AD590 延時
A/D完成 所有采樣結(jié)束 返回 Y N N www.tmdps.cn AX=0A+)AA0 mNN NN0 m 0X=200+800-200255205=682℃
根據(jù)上述算法只要設(shè)定熱電偶的量程則相應(yīng)的溫度轉(zhuǎn)換子程序TARST
N0 很容易編寫?yīng)怪灰堰@一算式變成程序將A/D轉(zhuǎn)換后經(jīng)數(shù)字濾波處理后的值代 入即可計算出真實的溫度值。具體算法如圖所示。www.tmdps.cn 保護現(xiàn)場 R0←Am, R1 ←0A 計算 NX-N0 R0←Nm, R1 ←N0 計算 Am-0A 計算)AA0 m/NN0m R0←NX, R1 ←N0 計算 Nm-N0 計算)AA0 mNN NN0 m 0X
R2—0A AX=0A+)AA0 mNN NN0 m 0X
DATA←AX 返 回 www.tmdps.cn 3.3 特殊元器件介紹 溫度傳感器AD590 簡介
AD590溫度傳感器是一種已經(jīng)IC化的溫度傳感器它會將溫度轉(zhuǎn)換為電流 其規(guī)格如下
1、溫度每增加1℃它會增加1μA輸出電流
2、可測量范圍為-55℃至150℃ 3、供電電壓范圍為+4V至+30V AD590的輸出電流值說明見表。
其輸出電流是以絕對溫度零度-273℃為基準(zhǔn)溫度每增加1℃它會增
加1μA輸出電流因此在室溫25℃時其輸出電流Iout=273+25=298μA。AD590溫度與電流的關(guān)系 溫度與電流的關(guān)系 攝氏溫度 AD590電流 經(jīng)10KΩ電壓 0℃ 273.2 uA 2.732V 10℃ 283.2 uA 2.832 V 20℃ 293.2 uA 2.932 V 30℃ 303.2 uA 3.032 V 40℃ 313.2 uA 3.132 V 50℃ 323.2 uA 3.232 V 60℃ 333.2 uA 3.332 V 100℃ 373.2 uA 3.732 V 主要特性如下
1 流過器件的電流mA等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度開爾文度 數(shù)
2AD590的測溫范圍為-55℃+150℃。
3AD590的電源電壓范圍為4V30V。電源電壓可在4V6V范圍變化 電流變化1mA相當(dāng)于溫度變化1℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向 電壓因而器件反接也不會被損壞。4輸出電阻為710MΩ。
5精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔其中M檔精度最高在-55℃ +150℃范圍內(nèi)非線性誤差為±0.3℃。www.tmdps.cn AD590測量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均
溫度的具體電路廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場合。由于AD590精度高、價格低、不需輔助電源、線性好常用于測溫和熱電偶的冷端補 AD590實際應(yīng)用電路舉例 分析
1AD590的輸出電流I=273+TμAT為攝氏溫度因此測量的電壓 V為273+TμA×10K=2.73+T/100V。為了將電壓測量出來又務(wù)須使輸出 電流I不分流出來我們使用電壓跟隨器其輸出電壓V2等于輸入電壓V。2由于一般電源供應(yīng)教多器件之后電源是帶雜波的因此我們使用齊 納二極管作為穩(wěn)壓組件再利用可變電阻分壓其輸出電壓V1需調(diào)整至2.73V 3接下來我們使用差動放大器其輸出Vo為100K/10K×V2-V1=T/10 如果現(xiàn)在為攝氏28℃輸出電壓為2.8V輸出電壓接AD轉(zhuǎn)換器那么AD轉(zhuǎn)換 輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線形比例關(guān)系。
AD590測量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均
溫度的具體電路廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場合。由于AD590精度高、價格低、不需輔助電源、線性好常用于測溫和熱電偶的冷端補償。4 總結(jié) AT89C51單片機體積小重量輕抗干擾能力強對環(huán)境要求不高價格
低廉可靠性高靈活性好本文的溫度控制系統(tǒng)只是單片機廣泛應(yīng)用于各行www.tmdps.cn 各業(yè)中的一例。
設(shè)計實現(xiàn)了溫度實時測量、顯示。本設(shè)計溫度控制電路具有較高的抗干擾性 實時性方案具有較高的測量精度溫度控制實時性更高。在設(shè)計過程中首先 在老師的指導(dǎo)下熟悉了系統(tǒng)的工藝進行對象的分析按照要求確定方案。然后 進行硬件和軟件的設(shè)計。通過設(shè)計使我掌握了微型機控制系統(tǒng)I/O接口的使用方 法模擬量輸入/輸出通道的設(shè)計常用顯示程序的設(shè)計方法數(shù)據(jù)處理及線性 標(biāo)度技術(shù)基本算法的設(shè)計思想。
在做畢業(yè)設(shè)計之前我對單片機的基本知識了解甚少而C語言雖是接觸過 可是沒有具體的設(shè)計和編輯過所以花了大量的時間去做準(zhǔn)備工作。在老師的指 導(dǎo)和幫助下克服了一系列困難終于完成了本設(shè)計基于本人能力有限該設(shè)計 還有許多不足之處有待改進。
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www.tmdps.cn 附錄 單片機應(yīng)用程序 #include
uchar ad(){ cs=1;wr=1;cs=0;wr=0;delay(1);wr=1;cs=1;rd=1;delay(3);cs=0;rd=0;num=P1;delay(1);rd=1;cs=1;delay(50);return num;} void display(uint a,uint b,uint c){ P2=0x00;wela=1;P2=0x80;wela=0;www.tmdps.cn P2=0xff;dula=1;P2=table1[a];dula=0;delay(10);//第一位 P2=0x00;wela=1;P2=0x40;wela=0;P2=0xff;dula=1;P2=table2[b];dula=0;delay(10);//第二位 P2=0x00;wela=1;P2=0x20;wela=0;P2=0xff;dula=1;P2=table3[c];dula=0;delay(10);//第三位 P2=0x00;wela=1;P2=0x10;wela=0;P2=0xff;dula=1;P2=0xc6;dula=0;delay(10);//第四位 P2=0x00;www.tmdps.cn wela=1;P2=0x00;wela=1;delay(10);} void delay(uint z){ uint t1,y;for(t1=z;t1>0;t1--)for(y=10;y>0;y--);} www.tmdps.cn
第三篇：糧庫溫度檢測報警系統(tǒng)--畢業(yè)設(shè)計工作總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計工作總結(jié)
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
所在學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院
專業(yè)：電氣工程及其自動化
中國·
2012年05月
畢業(yè)設(shè)計工作總結(jié)
通過此次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。
當(dāng)開題報告定下來之后，我最終確定的題目是糧庫溫度檢測報警設(shè)計，之后我便立刻在學(xué)校的圖書館著手資料的收集工作中，當(dāng)時面對眾多網(wǎng)絡(luò)資料庫的文章真是有些不知所措，不知如何下手。我將這一困難告訴了指導(dǎo)老師，在韓靜老師的細心的指導(dǎo)下，終于使我了解了應(yīng)該怎么樣利用學(xué)校的浩瀚的資源找到自己需要的資源，找了大概100篇左右相關(guān)的論文，認真的閱讀，總結(jié)筆記，為自己的論文打好基礎(chǔ)。主要是為了發(fā)現(xiàn)論文中的設(shè)計思想。在搜集資料后，我在電腦中都進行分類的整理，然后針對自己不同部分的寫作內(nèi)容進行歸納和總結(jié)。盡量使我的資料和論文的內(nèi)容符合，這有利于論文的撰寫。然后及時拿給老師進行溝通，聽取老師的意見后再進行相關(guān)的修改。老師的意見總是很寶貴的，可以很好的指出我的資料收集的不足以及需要什么樣的資料來完善文章。
畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機會。
畢業(yè)的時間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。
總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。
在此要感謝我們的指導(dǎo)老師張老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。
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