温度传感器实训报告
《温度传感器实训报告》
实
训
报
告
课程：信号检测与技术
专业：应用电子技术
班级：应电1131班
小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱
指导老师：宋晓虹老师
2013年 4 月23 日
一、实训目的
二、实训过程
1、电路实现功能：
由电脑USB 接口供电，也可外接6V —16V 的直流电源。通过温度传感器18B20作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。
温度显示（和控制）的范围为：-55oC 到125oC 之间，精度为1oC ，也就是显示整数。如果你设定报警的温度为20oC ，则当环境温度达到21oC 时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。如果你不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将18B20用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。
２.电路的构成
该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。
３.电路原理图
RST
1P3.0(RXD)2P3.1(TXD)3XTAL24XTAL15P3.2(INT0)6P3.3(INT1)7P3.4(T0)8P3.5(T1)9GND 10
P3.7
11
P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC 20IC1AT89C2051
C2
30P
C1
30P JZ 12M
R110K
+
C3
10UF
VCC
AN3
AN2
AN1
R34.7K
R44.7K
R24.7K
P1P2P3
P1
P2
P3
Q18550
VCC
JDQ
LED3
R52K
V11N4148
R6
4.7K
VCC
P 3.7
P3.7
Q2
8550Q38550Q4
8550
1234J3USB
+C4470UF
C5104
vcc
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7D P
8
P 1
9P 210
P 3
11
8.8.8.
LED2LED-3
R7R13R8R9R11R10R12
220*7
D1D2D3D4D5D6D7D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7
1
23J1
IN
1
GND 2OUT 3IC3
L7805
1
2J2c
3d
4e
5f
6g
7c o m
9a
1b
2d p
8
8.
c o m 10
LED1
R14470
V C C 3I /O 2G N D
1
IC2
DS18B20
４.电路仿真图
五、元件清单及功能介绍
名称规格编号主要功能或作用
按钮6X6X5 AN1、AN2、AN3 调节报警温度的值
电容30P C1、C2 单片机时钟振荡
电容10UF C3 单片机复位
电容470UF C4 电源滤波
电容104 C5 电源滤波
单片机（20P座）AT89C2051 IC1 CPU 温度传感器DS18B20 IC2 温度传感器稳压块L7805 IC3 电路工作于+5V
接线座3P5.0 J1 外电路控制接线座
接线座2P5.0 J2 外接电源接线
USB电源插座USB J3 电脑供电插座晶体12M JZ 单片机时钟振荡
一位共阳数码管0.56 LED1 摄氏温度符号显示
三位共阳数码管0.56 LED2 温度值显示
发光二极管3MM LED3 报警发光指示兼Q1偏置三极管8550 Q1、Q2、Q3、Q4 Q1：报警时驱动继电器；Q2Q3Q4：数码管驱动电阻10K R1 单片机复位
电阻220和470 R7—R13和R14 数码管限流，其中R14=470
电阻 4.7K R2、R3、R4、R6 三极管基极和温度传感器偏置
电阻2K R5 三极管Q1基极偏置
二极管1N4148 V1 续流，保护Q1
跳线X1、X2 用元件引脚连
继电器5V2A JDQ 温度达到报警值时触点动作
PCB板73MMX85MM
USB电源线连接电脑USB口
6、程序：
/*-------------------------------
温度控制器V1.5
显示为三个共阳极LED
温度传感器用单总线DS18B20
CPU为2051，四个按键，分别为UP，DOWN，SET
温度调节上限为125度，下限为-55度
只能用于单只18B20
-------------------------------*/
#include
#include
#define Key_UP P3_0 //上调温度
#define Key_DOWN P3_1 //下调温度
#define Key_SET P1_7 //设定键（温度设定，长按开电源）
#define RelayOutPort P3_5 //继电器输出
#define LEDPort P1 //LED控制口
#define LEDOneC P3_2 //LED DS1控制（百位）
#define LEDTwoC P3_3 //LED DS2控制（十位）
#define LEDThreeC P3_4 //LED DS3控制（个位）
#define TMPort P3_7 //DS1820 DataPort
unsigned char code LEDDis[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF}; //0-9的LED笔划,0xFF为空,0xF7为负号
static unsigned char bdata StateREG; //可位寻址的状态寄存器
sbit DS1820ON = StateREG^0; //DS1820是否存在
sbit SetTF = StateREG^1; //是否是在温度设置状态
sbit KeySETDown = StateREG^2; //是否已按过SET键标识
sbit PowTF = StateREG^3; //电源电源标识
sbit KeyTF = StateREG^4; //键盘是否允许
//sbit KeySETDowning = StateREG^5; //SET是否正在按下
static unsigned char bdata TLV _at_ 0x0029; //温度变量高低位
static unsigned char bdata THV _at_ 0x0028;
static signed char TMV; //转换后的温度值
static unsigned char KeyV,TempKeyV; //键值
static signed char TMRomV _at_ 0x0027; //高温限制
static signed char TMSetV _at_ 0x0026; //温度设定值
static unsigned char KSDNum; //SET键连按时的采集次数
static unsigned char IntNum,IntNum2,IntNum3; //中断发生次数，IntNum用于SET长按检测，IntNum2用于设定状态时LED闪烁
static signed char LED_One,LED_Two,LED_Three; //LED的显示位LED_One为十位，LED_Two为个位
static unsigned char Sign; //负号标识
void main(void)
{
void InitDS1820(void); //定义函数
void ROMDS1820(void);
void TMVDS1820(void);
void TMRDS1820(void);
void TMWDS1820(void);
void TMREDS1820(void);
void TMERDS1820(void);
void ReadDS1820(void);
void WriteDS1820(void);
void Delay_510(void);
void Delay_110(void);
void Delay_10ms(void);
void Delay_4s(void);
void V2ToV(void);
StateREG = 0; //初始化变量
SetTF = 1;
PowTF = 1; //关电源
THV = 0;
TLV = 0;
TMV = 0;
KeyV = 0;
TempKeyV = 0;
KSDNum = 0;
IntNum = 0;
IntNum2 = 0;
IntNum3 = 0;
LED_One = 0;
LED_Two = 0;
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMERDS1820(); //E2PRAM中温度上限值调入RAM
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMRDS1820(); //读出温度指令
ReadDS1820(); //读出温度值和上限值
TMSetV = TMRomV; //拷贝保存在DS18B20ROM里的上限值到TMSetV
EA = 1; //允许CPU中断
ET0 = 1; //定时器0中断打开
TMOD = 0x1; //设定时器0为模式1，16位模式
TH0=0xB1;
TL0=0xDF; //设定时值为20000us（20ms）
TR0 = 1; //开始定时
while(1);
}
//定时器0中断外理中键扫描和显示
void KeyAndDis_Time0(void) interrupt 1 using 2
{
TH0=0xB1;
TL0=0xDF; //设定时值为20000us（20ms)
LEDPort = 0xFF;
if (!Key_UP)
KeyV = 1;
if (!Key_DOWN)
KeyV = 2;
if (!Key_SET)
KeyV = 3;
//KeySETDowning = 0; //清除
if (KeyV != 0) //有键按下
{
Delay_10ms(); //延时防抖按下10ms再测
if (!Key_UP)
TempKeyV = 1;
if (!Key_DOWN)
TempKeyV = 2;
if (!Key_SET)
TempKeyV = 3;
if (KeyV == TempKeyV) //两次值相等为确定接下了键
{
if (KeyV == 3) //按下SET键，如在SET状态就退出，否则进入
{
//KeySETDowning = 1; //表明SET正在按下
PowTF = 0; //电源标识开
if (!KeyTF)
if (SetTF)
{
SetTF = 0; //标识位标识退出设定
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMWDS1820(); //写温度上限指令
WriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROM
WriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROM
WriteDS1820(); //写温度上限到DS18B20ROM
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMREDS1820(); //温度上限值COPY回E2PRAM
}
else
SetTF = 1;
if (!KeySETDown) //没有第一次按下SET时，KeySETDown标识置1
KeySETDown = 1;
else
KSDNum = KSDNum + 1; //前一秒内有按过SET则开始计数
}
if (SetTF) //在SET状态下
{
if ((KeyV == 1) && (!KeyTF))
TMSetV = TMSetV + 1; //上调温度
if ((KeyV == 2) && (!KeyTF))
TMSetV = TMSetV - 1; //下调温度
if (TMSetV <= -55) //限制温度上下限
TMSetV = -55;
if (TMSetV >= 125)
TMSetV = 125;
}
if ((!KeyTF) && (IntNum3 == 0)) KeyTF = 1; //当键盘处于可用时，锁定
}
if (KeySETDown) //在2秒内按下了SET则计中断发生次数用于长按SET时计时用
IntNum = IntNum + 1;
if (IntNum > 55) //中断发生了55次时（大约1.2秒）75为1.5秒左右
{
IntNum = 0;
KeySETDown = 0;
if (KSDNum == 55) //如一直长按了SET1.2秒左右
{
RelayOutPort = 1; //关闭继电器输出
PowTF = 1; //电源标识关
LEDOneC = 0;
LEDTwoC = 0;
LEDThreeC = 0;
LEDPort = 0xBF; //显示"--"
Delay_4s(); //延时
LEDOneC = 1;
LEDTwoC = 1; //关显示
LEDThreeC = 1;
Delay_4s();
IntNum = 0;
IntNum2 = 0;
IntNum3 = 0;
}
KSDNum = 0;
}
}
KeyV = 0;
TempKeyV = 0; //清空变量准备下次键扫描
if (!PowTF)
{
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMVDS1820(); //温度转换指令
Delay_510();
Delay_510(); //延时等待转换完成
InitDS1820(); //初始化
ROMDS1820(); //跳过ROM
TMRDS1820(); //读出温度指令
ReadDS1820(); //读出温度值
V2ToV(); //转换显示值
if (TMV > TMSetV) //根据采集到的温度值控制继电器
{
RelayOutPort = 0;
}
else
{
RelayOutPort = 1;
}
if (SetTF) IntNum2 = IntNum2 + 1; //用于闪烁计数
if (IntNum2 > 50 ) IntNum2 = 0;
if (KeyTF) IntNum3 = IntNum3 + 1; //用于防止按键连按
if (IntNum3 > 25)
{
IntNum3 = 0;
KeyTF = 0;
}
if ((SetTF) && (IntNum2 < 25)) goto InitEnd; //计数在后半段时显示
LEDPort = LED_One;
LEDOneC = 0;
Delay_510();
LEDOneC = 1; //显示百位数
LEDPort = LED_Two;
LEDTwoC = 0;
Delay_510();
LEDTwoC = 1; //显示十位数
LEDPort = LED_Three;
LEDThreeC = 0;
Delay_510();
LEDThreeC = 1; //显示个位数
}
InitEnd:;
}
void V2ToV(void) //数值转换
{
TLV = TLV >> 4;
THV = THV << 4; //读出的高低位数值移位
TMV = TLV | THV; //合并高低位放入TM为实际温度值
Sign = 0;
if (SetTF || !Key_SET)
Sign = TMSetV >> 7; //取符号
else
Sign = TMV >> 7;
if (Sign)
{
if (SetTF || !Key_SET)
{
LED_One = (~(TMSetV-1)) / 100; //SET状态下显示设定值
LED_Two = ((~(TMSetV-1)) - LED_One * 100)/10;
LED_Three = (~(TMSetV-1)) - LED_One * 100 - LED_Two * 10;
}
else
{
LED_One = (~TMV) / 100; //转换百位值
LED_Two = ((~TMV) - LED_One * 100)/10;
LED_Three = (~TMV) - LED_One * 100 - LED_Two * 10;
}
}
else
{
if (SetTF || !Key_SET)
{
LED_One = (TMSetV) / 100; //SET状态下显示设定值
LED_Two = (TMSetV - LED_One * 100)/10;
LED_Three = TMSetV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;
}
else
{
LED_One = (TMV) / 100; //转换百位值
LED_Two = (TMV - LED_One * 100)/10;
LED_Three = TMV - LED_One * 100 - LED_Two * 10;
}
}
//转LED字段
if (LED_One) //超过百时十位的处理
LED_Two = LEDDis[LED_Two];
else
{
if (LED_Two == 0)
LED_Two = LEDDis[10];
else
LED_Two = LEDDis[LED_Two];
}
if (Sign)
LED_One = LEDDis[11];
else
{
if (LED_One == 0)
LED_One = LEDDis[10];
else
LED_One = LEDDis[LED_One];
}
LED_Three = LEDDis[LED_Three];
}
void InitDS1820(void) //初始化DS1820
{
TMPort = 1; //拉高TMPort
_nop_(); //保持一个周期
TMPort = 0; //拉低TMPort
Delay_510(); //延时DS1820复位时间要500us的低电平TMPort = 1; //拉高TMPort
_nop_(); //保持
_nop_();
_nop_();
Delay_110(); //延时110us 等待DS1820回应
if (!TMPort) //回应信号为低电平
DS1820ON = 1;
else
DS1820ON = 0;
Delay_110(); //延时
Delay_110();
TMPort = 1; //拉高TMPort
}
void ROMDS1820(void) //跳过ROM匹配
{
#pragma asm
MOV A,#0CCH
MOV R2,#8
CLR C
WR1:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR1
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void TMVDS1820(void) //温度转换指令{
#pragma asm
MOV A,#44H
MOV R2,#8
CLR C
WR2:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR2
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void TMRDS1820(void) //读出温度指令{
#pragma asm
MOV A,#0BEH
MOV R2,#8
CLR C
WR3:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR3
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void TMWDS1820(void) //写入温度限制指令
#pragma asm
MOV A,#04EH
MOV R2,#8
CLR C
WR13:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR13
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void TMREDS1820(void) //COPY RAM to E2PRAM {
#pragma asm
MOV A,#48H
MOV R2,#8
CLR C
WR33:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR33
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void TMERDS1820(void) //COPY E2PRAM to RAM {
#pragma asm
MOV A,#0B8H
MOV R2,#8
CLR C
WR43:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR43
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void WriteDS1820(void) //写入温度限制值
{
#pragma asm
MOV A,26H //发出4EH写ROM指令后连发两个字节分别为上下限MOV R2,#8
CLR C
WR23:
CLR P3_7
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3_7,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3_7
NOP
DJNZ R2,WR23
SETB P3_7
#pragma endasm
}
void ReadDS1820(void) //读出温度值
{
#pragma asm
MOV R4,#3 ; 将温度高位和低位，高温限制位从DS18B20中读出
MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H)，高温限制位存入
27H(TMRomV)
RE00:
MOV R2,#8
RE01:
CLR C
SETB P3_7
NOP
NOP
CLR P3_7
NOP
NOP
NOP
SETB P3_7
MOV R3,#09
RE10:
DJNZ R3,RE10
MOV C,P3_7
MOV R3,#23
RE20:
DJNZ R3,RE20
RRC A
DJNZ R2,RE01
MOV @R1,A
DEC R1
DJNZ R4,RE00
#pragma endasm
}
void Delay_510(void) //延时510微秒{
#pragma asm
MOV R0,#7DH
MOV R1,#02H
TSR1:
DJNZ R0,TSR1
MOV R0,#7DH
DJNZ R1,TSR1
#pragma endasm
}
void Delay_110(void) //延时110微秒{
#pragma asm
MOV R0,#19H
MOV R1,#02H
TSR2:
DJNZ R0,TSR2
MOV R0,#19H
DJNZ R1,TSR2
#pragma endasm
}
void Delay_10ms(void) //延时10ms
{
#pragma asm
MOV R0,#19H
MOV R1,#0C8H
TSR3:
DJNZ R0,TSR3
MOV R0,#19H
DJNZ R1,TSR3
#pragma endasm
}
void Delay_4s(void) //延时4s
{
#pragma asm
MOV R2,#28H
TSR5:
MOV R0,#0FAH
MOV R1,#0C8H
TSR4:
DJNZ R0,TSR4
MOV R0,#0FAH
DJNZ R1,TSR4
DJNZ R2,TSR5
#pragma endasm
}
七、心得体会
通过在这次的温度传感器的实训。我们小组的在这三周时间里，养成了良好的合作氛围，知道了温度传感器的原理跟基本构造，也感受到了团队合作的重要性。特别是我们组长，起到了良好的带头作用。在制作过程中出现了很多的问题，包括温度传感器无效果，数码管无反应。但通过我们及时讨论，老师
的帮助，最后还是成功了。
单片机温度传感器及无线传输
通信与测控系统课程设计 报告
一、课程设计目的及要求 ①通过一个具体的项目实例，熟悉项目开发的流程，学习与通信相关的测控系统开发，包括基本知识、技术、技巧 ②锻炼硬件编程能力（C51），积累编程经验，形成代码风格，理解软件层次结构 ③常用外围器件（接口）的操作、驱动 一、实习主要任务 ①采集远端温度信息，无线收集，上位机显示信息 ②硬件配置：51系统板、DS18B20、无线数传模块IA4421、数码管 ③编程、调试，完成作品 二、硬件电路的原理框图 图一、AT89S51、数码管硬件原理图
图二、IA4421硬件原理图图三、DS18B20硬件原理图最终实现的功能： 三、软件设计及原理 1、读主程序流程图
主程序代码： #include
温度传感器实验
实验二（2）温度传感器实验 实验时间 2017.01.12 实验编号 无 同组同学 邓奡 一、实验目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、实验原理 1、热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的，其形成的闭合回路叫做热电回路，当 两端处于不同温度时回路产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 试验中使用两种热电偶：镍铬—镍硅（K 分度）、镍铬—铜镍（E 分度）。图2.3.5所示为热电偶的工作原理，图中：T 为热端，0T 为冷端，热电势为)()(0T E T E E AB AB t -=。 热电偶冷端温度不为0℃时（下式中的1T ），需对所测热电势进行修正，修正公式为：),(),(),(0110T T E T T E T T E +=,即： 实际电动势+测量所得电动势+温度修正电势 对热电偶进行标定时，以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热 电偶。 2、铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在C 650T C 0?≤≤?时，
)1(20BT AT R R T ++=, 式中：T R ——铂热电阻在T ℃时的电阻值 0R ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A ——系数（=C ??/103.96847-31） B ——系数（= C ??/105.847--71） 3、PN 结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性，PN 结特性表达公式为： γln be e kT U =?， 式中，γ为与PN 结结构相关的常数； k 为波尔兹曼常数，K J /1038.1k 23-?=； e 为电子电荷量，C 1910602.1e -?=； T 为被测物体的热力学温度（K ）。 当一个PN 结制成后，当其正向电流保持不变时，PN 结正向压降随温度 的变化近似于线性，大约以2mV/℃的斜率随温度下降，利用PN 结的这一特性可以进行温度的测量。 4、热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的 热敏元件，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 和在 某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR 。 实验中使用NTC ，热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律，为：)11(00e T T B t R R -=。式中： T 为被测温度（K)，16.273t +=T 0T 为参考温度（K),16.27300+=t T T R 为温度T 时热敏电阻的阻值 0R 为温度0T 时热敏电阻的阻值 B 为热敏电阻的材料常数，由实验获得，一般为2000~6000K 5、集成温度传感器 用集成工艺制成的双端电流型温度传感器，在一定温度范围内按1uA/K 的恒定比值输出与温度成正比的电流，通过对电流的测量即可知道温度值(K 氏温度），经K 氏-摄氏转换电路直接得到摄氏温度值。
温度传感器实训报告
《温度传感器实训报告》 实 训 报 告 课程：信号检测与技术 专业：应用电子技术 班级：应电1131班 小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱 指导老师：宋晓虹老师 2013年4月23日 一、实训目的 了解18b20温度传感器的基本原理与应用 2、实训过程
+ c o m 1 2 3 4 5 6 7 8 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 9 10 11 A B C D E F G D P P 1 P 2 P 3 3 2 1 10 9 7 g c o m d p 8 3 2 1 V C C I /O G N D P 3.7 12M R1 GND 21 b 23 d 4 e 56 1、电路实现功能： 由电脑 USB 接口供电，也可外接 6V —16V 的直流电源。通过温度传感器 18B20 作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装 AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。 温度显示（和控制）的范围为：-55oC 到 125oC 之间，精度为 1oC，也就是 显示整数。如果你设定报警的温度为 20oC，则当环境温度达到 21oC 时，报警 发光二极管发光，同时继电器动作。如果你不需要对温度控制（报警），可以 将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将 18B20 用引线引出， 但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。 ２.电路的构成 该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。 ３.电路原理图 AN1 vcc J3 C1 AN2 AN3 C5 104 + C4 470UF 1 2 3 4 USB J1 30P JZ C2 30P JDQ V1 1N4148 P1 P2 P3 10K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C3 10UF I C1 RST P3.0(RXD) P3.1(TXD) XTAL2 XTAL1 P3.2(INT0) P3.3(INT1) P3.4(T0) P3.5(T1) GND AT89C2051 VCC 20 P1.7 19 P1.6 18 P1.5 17 P1.4 16 P1.3 15 P1.2 14 P1.1 13 P1.0 12 P3.7 11 VCC R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 220*7 P3.7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 LED2 LED -3 8.8.8. I C3 L7805 OUT 3 IN 8. LED1 a 1 c f J2 2 1 Q1 8550 LED3 R5 2K I C2 DS18B20 R14 470 Q2 Q3 Q4 VCC R6 4.7K P1 P2 R2 4.7K R3 8550 8550 8550 P3 4.7K R4 4.7K VCC
热电偶温度传感器设计报告
传感器课程设计 设计题目：热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)
3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种
类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点： a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便， ·结构简单，制造容易， ·价格便宜， ·惰性小，
(完整版)无线无源温度检测原理
无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介
大学物理实验-温度传感器实验报告
关于温度传感器特性的实验研究 摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波 尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。 关键词：定标转化拟合数学软件 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR 1.引言 温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。 2.热电阻的特性 2.1实验原理 2.1.1Pt100铂电阻的测温原理 和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。 按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下： TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1) 其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值（R100=138.51Ω，R0=100.00Ω），代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。 Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下： Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃ 邮电与信息工程学院 现代测控技术 课程设计说明书 课题名称：无限温度采集系统 学生学号：0941050212 专业班级：09测控技术及仪器2班 学生姓名：刘奎 学生成绩： 指导教师：李国平 课题工作时间：2012-6-20 至2012-7-4 摘要 无线温度采集系统是一种基于射频技术的无线温度检测装置。本系统由传感器和接收机，以及显示芯片组成。传感器部分由数字温度传感器芯片18B20，单片机89C52，低功耗射频传输单元NRF905和天线等组成，传感器采用电源供电；接收机无线接收来自传感器的温度数据，经过处理、保存后在LCD1602上显示，所存储的温度数据可以通过串行口连接射频装置与接收端进行交换。 数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件，它集温度测量，A/D转换于一体，具有单总线结构，数字量输出，直接与微机接口等优点。既可用它组成单路温度测量装置，也可用它组成多路温度测量装置，文章介绍的单路温度测量装置已研制成产品,产品经测试在-10℃-70℃间测得误差为0.25℃,80℃≤T≤105℃时误差为0.5℃,T>105℃误差为增大到1℃左右。 关键词：温度采集系统；无线收发；温度传感器；89C52单片机； Abstract Wireless temperature acquisition system based on RF technology is a kind of wireless temperature detecting device. The system consists of the sensor and receiver, and display chip. The sensor consists of digital temperature sensor18B20 chip, chip 89C52, low power RF transmission unit NRF905 and antenna components, sensors using wireless power supply; the receiver receives from the temperature data, processed, preserved in the LCD1602 display, the stored temperature data can be through the serial port connected to the RF device and the receiving terminal exchange. The digital single bus temperature sensor is the current measuring device, it sets the temperature measurement, A/D conversion in one, with a single bus structure, digital output, the advantages of direct interface with microcomputer. Not only can it consists of single channel temperature measuring device, it is also available to form a multichannel temperature measuring device, this paper introduces single temperature measurement device has been developed into products, products tested in -10℃-70 ℃measured between the error is 0.25℃,80 ℃≤T ≤105 ℃error is 0.5℃, T>105 ℃error in order to increase to about 1 ℃. Key words: temperature acquisition system; wireless transmission; temperature sensor; SCM 89C52 温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精 泰州职业技术学院 电子与信息工程系 课程名称： 51单片机开发 课题名称：用1602LCD与DS18B20设 计的温度报警器 班级： 10信息 课题小组成员：林淑云朱翠竹 刘苏慧 指导老师：蔡菁 摘要 现代社会是信息社会，随着现代农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度，所以对于温度的测量控制具有十分重要的意义。 随着全球温度的普遍升高，高温火灾更是无处不在：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾；静电产生高温火灾；雷电等强电入侵导致高温火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温。因此，机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 本课题介绍的就是利用温度传感DS18B20制作的温度报警器，自动测量当前环境温度。由单片机AT89C52控制，并通过1602LCD显示，若当前环境温度超过此温度，系统发出报警。 目录 一、系统总体设计要求 二、系统硬件设计 三、系统程序设计 四、调试与性能分析 五、源程序清单 六、心得体会 一、系统总体设计要求 1. 本设计采用集成温度传感器的的s18b20，设计一个数字显示的温度报警器。定安全温度值范围为20°C～30°C（可根据具体需要在程序中进行调整），对在这一范围内的温度变化采集后送入A/D转换器，A/D转换器的模拟电压范围为0～5V。例如传感器采集的温度为25°C，则对应液晶显示器的显示值为25°C。而温度高出30°C或者低于20°C时，不在安全温度范围之内，喇叭会进行报警、二极管发光显示 2 总体设计框图 本设计采用AT89C52作为主控芯片，蜂鸣器作为输出设备产生报警声，LCD1602能够实时的显示当前的的温度。其中P3.3和P3.2外接按键，P0口用作LCD输出数据端口，P2.3接蜂鸣器端口。详细原理图见附件 设计框图如图一所示。 依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年，而在这几年间，陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此，我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理，应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器；第二类是利用半导体材料（PN结）的温度特性，接触式测温的传感器；第三类是利用红外热辐射技术，传感器采用红外探头，非接触式测温；第四类是利用压电晶体，采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器，其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变，通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高（因为热敏电阻的电阻温度系数大，阻值随温度改变的变化明显）。缺点是，由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差，直接测量的精度低，必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化，使用寿命短，精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上，通过传感器内部的A/D转换，将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器，其原理是PN结的压降随温度的变化而改变，施加恒定电流，通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性，精度高，但灵敏度相对热敏电阻要低，反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化，使用寿命较长，可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器，测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能，辐射能的强度与物体温度有着密切关系，传感器探测物体发出的红外辐射，将辐射能转变为电信号，通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高，测温范围远大于其他几种，且非接触式测温使得探头使用寿命更长，对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高，探头与被测表面必须无任何阻挡，且探头与被测表面间距受传感器距离比率（D:S）的限制，安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块（热敏电阻、PN结或红外探头）、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块（可以是电池或感应取电，本文不对供电方式作讨论或比较）组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先，其最大的特点就是传感器本身不需要电源；其次，其无线并不是仅仅体现在通讯方式上，同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成，与其他传感器截然不同。其测温的原理是，传播在压电基片表面的声表面波，其波长和波速会随基片表面或内部相关因素（包括温度）的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号，信号输入传感器的压电基片激起声表面波，不同温度下，传感器输出不同的信号，信号再由接收器接收，经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；另一方面，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低，而现在尚无较好的校准方式。 温度计的设计 一、设计内容和要求 本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个单片机数字温度计。其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。通过利用数字温度传感器DS18B20进行设计，能够满足实时检测温度的要求，同时通过LED数码管的显示功能，可以实现不间断的温度显示，并带有复位功能。 本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。 通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。根据实验要求实现测温范围在-55~128 o C的LED数码管显示。 本次设计的主要要求： （1）根据设计需要，选用AT89C51单片机为核心器件； （2）温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P0.0引脚相连； （3）显示电路采用8个LED数码管显示器接P1口并行显示温度值，数码管由P2口(P2.2~P2.3)选通，动态显示。 （4）给出全部电路和源程序。 二、课程设计的目的和意义 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有如下特点。⑴准确度高，⑵测量范围宽、灵敏度高，⑶测量速度快，⑷使用方便、操作简单，⑸抗干扰能力强，⑹自动化程度高，⑺读数清晰、直观方便。 数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。 三、课程设计的总体方案和思路 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单 题目智能无线温度传感器的设计 摘要 本文介绍的重点是无线温度传感的设计。硬件部分是以单片机为核心，还包括数据采集模块，模-数转换模块，无线数传模块和串行接口部分，还有一些简单的外围电路。模-数转换模块，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换。无线数传模块是通过单片机的通信口发射和接受信号。软件部分，主要是应用汇编语言。编程时要用尽量少的语句，实现系统的功能。 关键词：传感器，单片机，无线 金华职业技术学院毕业论文 目录 中文摘要 (ⅰ) 英文摘要 (ⅱ) 目录 (ⅲ) 引言 (1) 第一章硬件电路设计 (2) 1.1 系统结构设计 (2) 1.2 单片机 (2) 1.3 模-数转换模块 (3) 1.4 温度传感器 (5) 1.5 信号调理电路 (6) 1.6 无线数传模块 (6) 第二章软件系统设计 (8) 2.1系统软件结构 (8) 2.2 程序流程图 (10) 第三章系统调试 (12) 3.1 硬件调试 (12) 3.2 软件调试 (12) 3.3 软硬结合调试 (12) 总结 (14) 谢辞 (15) 附录A 程序清单 (16) 附录B 原理图 (19) 附录C 实物图 (20) 参考文献 (21) 引言 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器和控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 无线与在线式温度传感器相比较，有如下优点： 1、无线温度传感器的安装位置没有任何限制摆放灵活且无须布线。 2、无线温度传感器采用防水设计可以应用于非常潮湿的环境。 3、无线温度传感器的安装和维护非常简便。 4、减少了电缆使用量，降低了系统成本、提高了系统的可靠性。 5、如果库房翻新，无线温度传感器不存在连接电缆问题可以随意拆卸，不存在重复投资问题。 6、系统可以很方便的与空调机的自动控制系统连接。 7、无线连接方式是当今传感器发展的一个主要趋势。 现代测量中，无线温度传感器已成为日益重要的一种测量工具。现在无线温度传感器已广泛应用于粮库、油田、矿井以及饭店等需要远距离监控温度的场合。 此系统的最前端是传感器，传感器把采集到的模拟信号，经过信号调理电路，对采集到的信号进行适当调整，以适合A/D转换器的需要。A/D转换器采用MC14433，它满足本系统的要求，MC14433把模拟量转换为数字量后输出给单片机，本文采用AT89C2051作为核心控制部件，它功能比较齐全，可以满足系统设计的需要。单片机控制数据的采集，传输，它是整个系统的核心。由单片机处理后，通过无线发射模块来发射。这样就实现了无线温度传感器的功能要求。 系统的硬件部分，将部分重点的在第一章里做详细介绍。系统的软件部分，主要用汇编语言。软件部分包括单片机初始化的设计，串行通信的设计，A/D转换的设计。软件部分的内容将在第二章里做详细介绍。调试部分包括硬件调试和软件调试以及软硬件结合调试，系统调试部分的内容将在第三章里做详细介绍。 温度传感器报告 温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量范围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精 嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器 学号：2012180401** 班级：**************1班 姓名：李* 指导教师：邱* 课程设计任务书 班级: ************* 姓名：***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的： 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能 够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 6.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 7.各种外围器件和传感器的应用； 8.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求： 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件，接口技术等技能； 2.根据题目进行调研，确定实施方案，购买元件，并绘制原理图，焊接电路板， 调试程序； 3.焊接和写汇编程序及调试，提交课程设计系统（包括硬件和软件）；. 4.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000，直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路，保证通过PT1000的电流相等，根据PT1000的工作原理与对应关系，得到温度与电阻的关系，将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD，将得到的参量显示在液晶屏上。 温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单，引脚1接地（GND），引脚3（VCC）接电源+5V，引脚2（DQ）接单片机输入\输出一个端口，电压+5V和信号线（DQ）之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口，所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电，电压范围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。 ●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。 4.内部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图★ 64位ＲＯＭ的位结构如图★◆。开始８位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入用户报警上 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器，其内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★，其中，低5位一直为1；TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，在DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动；R0和R1决定温度转化的精度位数，即用来设置分辨率，其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8 01-进气温度传感器P0110故障诊断流程-截图 （传感器损坏故障） 一、前期准备 1.清洁工作场地，将被修车辆就位停放。 2.工具、量具、检测仪器及相关辅助材料准备。 3.目视车辆停放位置，确定工位安全。 4.打开右前车门，填写车辆整车型号、车辆识别VIN代码及发动机型号。 5.安装底盘垫块。 6.安装车轮档块。 7.安装尾气抽气管。 8.打开左前车门，安装车内三件套，（并拉紧手制动，将变速杆放置在P档位置，降下前车窗玻璃） 9.拉开引擎盖锁，下车后打开引擎盖，安装车外三件套。 二、安全检查 10.检查记录机油液位，记录：机油液位正常。（若发现不足应及时加注） 11.检查记录冷却液液位，记录：冷却液液位偏低，应加注。 12.检查记录制动液液位，记录：制动液液位偏低，应加注。 13.拆卸气缸罩盖、蓄电池罩板及散热器上的空气道流板，并放置于零件箱内。 14.取出万用表和表笔，连接后进行两表笔的阻值校对。 记录：两表笔的阻值为：0.021Ω，正常。（若发现阻值不正常，则应及时检查或更换）。 15.测量记录蓄电池电压， 记录：蓄电池电压为：12.62V，正常。（若发现蓄电池电压低于规定值11V则应及时进行补充充电）。 16.检查蓄电池电极桩柱的连接状况， 记录：电极桩柱连接正常，没有硫化物。（若发现松动和有硫化物时应及时紧固和处理）。 三、仪器连接及故障现象确认 17.打开故障诊断仪盒，取出故障诊断仪，选择OBD—Ⅱ专用插头及专用传输线后连接故障诊断仪。 18.打开左前车门，进入车内，踩紧制动踏板后启动发动机，观察仪表显示状态及发动机各工况的运 行状态。 （即：发动机启动时是否困难,怠速时转速是否稳定，加速时是否流畅，故障指示灯是否常亮等）。 温度传感器实验 姓名学号 一、目的 1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN 结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理； 2、掌握热电偶的冷端补偿原理； 3、掌握热电偶的标定过程； 4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。 二、仪器 温度传感器实验模块 热电偶（K 型、E 型） CSY2001B 型传感器系统综合实验台（以下简称主机） 温控电加热炉 连接电缆 万用表：VC9804A，附表笔及测温探头 万用表：VC9806，附表笔 三、原理 （1）热电偶测温原理 由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。 图1中T 为热端，To 为冷端，热电势 本实验中选用两种热电偶镍铬—镍硅（K 分度）和镍铬—铜镍（E 分度）。 （2）热电偶标定 以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶，被校热电偶热电势与标准热电偶热电势的误差为 式中：——被校热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶在标定点温度下测得的热电势平均值。 ——标准热电偶分度表上标定温度的热电势值。 ——被校热电偶标定温度下分度表上的热电势值。 ——标准热电偶的微分热电势。 （3）热电偶冷端补偿 热电偶冷端温度不为0℃时，需对所测热电势值进行修正，修正公式为： E（T，To）=E(T,t1)+E(T1,T0) 即：实际电动势＝测量所得电势＋温度修正电势 （4）铂热电阻 铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在0℃≤T≤650℃时， 式中：——铂热电阻T℃时的电阻值 ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A——系数（=3.96847×10-31/℃） B——系数（=-5.847×10-71/℃2） 将铂热电阻作为桥路中的一部分在温度变化时电桥失衡便可测得相应电路的输出电压变化值。 （5）PN结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性，根据PN 结特性表达公式 可知，当一个PN 结制成后，其反向饱和电流基本上只与温度有关，温度每升高一度，PN 结正向压降就下降2mv，利用PN 结的这一特性可以测得温度的变化。 （6）热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件。它呈负温度特性，灵敏度高，可以测量小于0.01℃的温差变化。图2为金属铂热电阻与热敏电阻温度曲线的比较。无线温度传感器课程设计
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