數字體溫計(一)

目  錄

第一章 序  言 2
 1.1 摘要 2
 1.2 方案的認證 2
第二章 硬件的設計 2
 2.1 硬件總框圖 3
 2.2 傳感器電路的設計 3
 2.3 A/D轉換電路 4
 2.4 CPU芯片及電路 10
 2.5 顯示電路 16
      2. 6 精度調試………………………………………………16
第三章 軟件的設計 20
 3.1 軟件設計的總框圖 21
 3.2 A/D轉換的框圖 22
 3.3 顯示電路的框圖 22
 3.4 CPU數據處理的框圖 24
總  結 28
參考資料 30

第一章  
序  言

1.1摘要
 在生活和生產中常規的溫度測量已經滿足不了正常的需要，在日新月異的科技時代大多數溫度計被單片機來代替，由于它的結構和指令功能都是按工業控制要求設計的，特別適合于工業控制及相關的數據場合。雖然PC機的應用也日益廣泛，但由于某些控制如果使用PC機來實現就會顯得大才小用了，而且價格遠高于單片機，因此由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，更加適合于工業控制或與控有關的數據處理系統，愈來愈廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數據采集，軍工產品以及家用電器等各個領域。由于單片機具有體積小，重量輕，價格便宜，功耗低，控制功能強及運算速度快等特點，因而在國民經濟建設，軍事及家用電器等各個領域均得到了廣泛的應用。用單片機做的溫度計可以構成各種不太復雜的工業控制系統，自適應控制系統、數據采集系統等，達到測量與控制的目的。用單片機改造原有的測量，控制儀表，促進儀表向數字化，智能化、多功能化、綜合化，柔性化方向發展。通過采用單片機軟件編程技術，不僅能完成測量，而且還具有運算、誤差修正、線性化、零漂處理、監控功能于一體。

1.2方案的認證
 1）、數字電路的方案；
 數字電路做成的溫度計電路系統非常復雜、體積大、成本高而且系統連線很多容易出現問題。
 2）、用8051單片機做的數字溫度計體積小、系統實現簡單、成本低、能耗小、穩定度高而且能在復雜的場合工作，綜合其優點有第二套方案來做溫度計。

關鍵字：
 智能化   功耗低   檢測   傳送  
 
 第二章 硬件的設計
 
 硬件的搭建是單片機的開發的最早的雛形，它有什么樣的功能的實現都是先有硬件決定的，再加上軟件的運轉，來實現新的功能。硬件的搭建非常重要，要根據實現的目的和單片機的功能來搭建，要在硬件上做到最省，這樣我們的成本就低，在商業市場中才具有優勢
2.1硬件總框圖
 
 2.2傳感器電路的設計
一、A D590的功能說明
AD590產生的電流與絕對溫度成正比，它可接收的工作電壓為4V~30V，檢測的溫度范圍為-55℃~+150℃，它有非常好的線性輸出性能，溫度每增加1℃，其電流增加1u A. 所以我決定用AD590來做溫度傳感器，再加運算放大器來一起實現。
AD590溫度與電流的關系如表

表： AD590溫度與電流的關系

攝氏溫度 AD590電流 經10K歐電壓
0℃ 273.2u A 2.732V
10℃ 283.2u A 2.832V
20℃ 293.2u A 2.932V
25℃ 298.2u A 2.982V
30℃ 303.2u A 3.032V
40℃ 313.2u A 3.132V
50℃ 323.2u A 3.232V
60℃ 333.2u A 3.332V
100℃ 373.2u A 3.732V

本電路經過 A/D---十進制---乘4---顯示，為何要乘4？
輸出最大轉換值=FFH (255)
OPA3為放大5倍時，則本電路最大測量溫度為：
最大顯示溫度=5.1V/5=1.02V , 即102℃(5為放大倍數)
255X=102    知X=0.4  ，  即先乘4災除10
FF----255----255*4----1020    R4=10     R3=20
即D4=1    D3=0     D2=2      D1=0    (小數點在D2)
例：如OPA3為放大10倍時，則本電路最大測量溫度為：
    注：本電路最大輸入電壓為5.1 V
    5.1 V、10=0.51      即51℃
255X=51   知X=0.2
FF----255----255*2----510    R4=05      R3=10
即D4=0    D3=0     D2=1      D1=0    (小數點在D2)

運放LM741

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