溫度傳感器的設計

1、<p>　　成績評定 </p><p><b>　　檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)</b></p><p><b>　　課程設計 </b></p><p>　　題 目 溫度傳感器設計 </p><p>　　院 系 電子工程學院

2、 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) </p><p>　　姓 名 瘋狂的大驢子 </p><p>　　年 級 xxxxxxx </p><p>　　指導教師 xxxxx </p>

3、<p>　　2014年 12 月 </p><p>　　目 錄</p><p>　　1. 設計任務與要求…………………………………………………3</p><p>　　2. 設計目的…………………………………………………………3</p><p>　　3. 設計方案…………………………………………………………4&l

4、t;/p><p>　　4. 設計框圖…………………………………………………………4</p><p>　　5. 工作原理…………………………………………………………5</p><p>　　6. 設計總結(jié)…………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………9</p>

5、<p><b>　　1、設計任務與要求</b></p><p><b>　　設計要求:</b></p><p>　　(1)、溫度低于或超出設定溫度范圍時發(fā)出報警。</p><p>　　(2)、溫度值可在數(shù)碼管上實時數(shù)字顯示。</p><p>　　(3)、報警溫度可以由人工自由設定。<

6、/p><p><b>　　設計任務：</b></p><p>　　(1)、在學完了《電子設計與制作》課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運用所學理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進行電子電路的工程實踐訓練，鍛煉動手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　(2)、熟悉集成電路的引腳安排，掌握各芯片的邏輯功能及使用方法

7、了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法，了解數(shù)字鐘的組成及工作原理</p><p>　　(3)、培養(yǎng)獨立思考、獨立準備資料、獨立設計規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。</p><p>　　(4)、培養(yǎng)書寫綜合設計實驗報告的能力</p><p><b>　　2、設計目的</b></p><p>　　在科技日新月異的今天，傳感器技術(shù)已經(jīng)日益成熟

8、和普及，其中，溫度傳感器的應用尤其廣泛，工業(yè)方面，航天方面，化工方面，農(nóng)業(yè)方面等等。當然，溫度傳感器的應用不僅僅在這些方面，在日常生活中也是隨處可見，例如，在很多產(chǎn)品中會設置溫度傳感器，用于防止電器過熱導致電線短路等。從這些方面可以看出來溫度傳感器是多么的重要，在本次課題設計中，通過對溫度傳感器資料的搜集和整理，在積累知識的同時，鍛煉自身搜集信息的能力，在設計并完成課題的過程中，希望能從中積累更多的經(jīng)驗，不論是失敗的經(jīng)驗還是成功的經(jīng)驗，

9、同時還能進一步學會和搭檔團隊協(xié)作，提高團隊協(xié)作的能力，希望這本次設計中能細心，耐心，一次成功。</p><p><b>　　3、設計方案</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　由于本設計是測溫電路，可以使用熱敏電阻會累的期間利用其溫度感應，在將隨被測溫度 變化的電壓或電流采集過來，進行A

10、D轉(zhuǎn)換后，就可以使用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，這種設計需要用到AD轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　進而考慮到用溫度傳感器，在單片機電路設計中，大多數(shù)都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一直溫度傳感器DS18B20,此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設計要

11、求。</p><p>　　以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設計也比較簡單，故采用方案二。</p><p><b>　　4、設計框圖</b></p><p>　　根據(jù)資料設計出如圖方案框圖：</p><p>　　圖4.1 方案設計框圖</p><p><b>　　

12、工作原理</b></p><p>　?。?） DS18B20溫度傳感器的簡介：</p><p>　　DS18B20的測溫原理中，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器的脈沖輸入。</p><p>　　計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定

13、，每次測量前，首先將-55度所對應的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器和溫度寄存器中，減法計數(shù)器對低溫系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法基數(shù)，當減法計數(shù)器的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器的預制將重新被裝入，減法計數(shù)器重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行基數(shù)。</p><p>　　當斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器

14、值達到被測溫度值，這就是DS18B20的測溫原理。</p><p><b>　　主要設計過程如下：</b></p><p>　　我們設計的溫度系統(tǒng)是由中央控制器、溫度檢測器及顯示器組成。控制器采用單片機C51系列，溫度檢測部分采用DS18B20溫度傳感器，用LCD做顯示器。溫度傳感器DS18B20采集溫度信號送給該單片機處理，存儲器通過單片機對某些時間點的數(shù)據(jù)進行存儲

15、，單片機再溫度數(shù)據(jù)送LCD顯示，已達到顯示當前溫度的目的。</p><p><b>　　溫度采集模塊：</b></p><p>　　圖5.1 溫度采集模塊</p><p>　　單片機控制及AD轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　圖5.2 AD轉(zhuǎn)換模塊</p><p><b>　　顯示模塊：

16、</b></p><p>　　圖5.3 圖示LCD顯示模塊</p><p><b>　　報警模塊：</b></p><p>　　圖5.4 圖示為蜂鳴器報警系統(tǒng)</p><p><b>　　電源模塊：</b></p><p>　　圖5.5 圖示電源模塊<

17、;/p><p><b>　　設計總結(jié)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計歷時兩周，作為一個?？瓢嗟漠厴I(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導師的知道以及同學們的支持，想要完成這個設計是有很大難度的。</p><p>　　在這里首先要感謝指導老師，他給我了很多知識和經(jīng)驗方面的指導，其次是感謝給我?guī)椭耐瑢W們，他們在本次設計中

18、也是很努力的工作，一起克服了很多困難。</p><p>　　本次設計中，從最開始的查找資料，確定設計課題，到后面的設計課題，并完成課題，中間確實也有很多磕碰，比如，在設計電路的時候忘記設計復位電路，導致中間出現(xiàn)程序故障的時候無法快速調(diào)整和復位，再者在最后的調(diào)試階段，才發(fā)現(xiàn)個別引腳連接錯誤等等。</p><p>　　在本次設計中，我也收獲了很多。首先鍛煉了獨立自主的學習能力，也學習到了很多關

19、于溫度傳感器的知識和應用，其次也進一步強化了自己的專業(yè)知識，和發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，收獲很多，感謝幫助我的人。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]傳感器技術(shù)大全，張宏潤 北京航空航天大學出版社</p><p>　　[2]傳感器技術(shù)及應用 樊尚春 北京航空航天大學出版社</p><p&