基于热电偶温度传感器的动态温度实时测量记录系统设计

1、基于热电偶温度传感器的动态温度实时测量记录系统设计答辩人： x x x 专业班级：电信11-1 学号：541101XXXXX 指导老师：XXXX15届毕业生答辩课题背景 目前，在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。 将两种不同资料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生

2、电动势,因此在回路中构成一个大小的电流,这 种现象称为热电效应。热电偶就是应用这一效应来工作的。 热电偶的技术优势：热电偶测温范围宽（-2001300，特殊情况下-2702800），性能比较稳定；测量精度高；热电偶与被测对象直接接触，不受中间介质的影响；热响应时间快，热电偶对温度变化反响灵活；机械强度高，耐压性能好；装配简单，更换方便等等。动态温度测量原理 温度传感器都是有热惰性的，为了实现对动态温度的正确测量，需要了解温度传感器的热时间常数。热平衡方程公式如下：T(t)被测介质温度函数；温度传感器耗散系数；t为时间变量。 tTtTdttdTcm tTtTdttdT方案设计的系统框图硬件组成

3、电源电路 时钟和复位电路 温度采集电路 实时时间电路 键盘电路 显示电路电源电路设计电源电路设计电源电路由电源电路由220V220V转转5V5V的的USBUSB接口接口和和开关按键组成；开关按键组成；开关按键按下即开关按键按下即可给整个系统可给整个系统提提供供DC5VDC5V电源电源；成本低，操作简成本低，操作简单，使用方便。单，使用方便。时钟与复位电路设计时钟与复位电路设计时钟电路时钟电路: :晶振晶振:12MHz:12MHz电容电容:30PF:30PF按键复位电路按键复位电路: :电容电容:10uF:10uF电阻电阻:2K:2K温度采集温度采集电路设计电路设计（1 1）SOSO是串行数据是

4、串行数据输出引脚输出引脚。将测量。将测量到的温度数据传给到的温度数据传给单片机。单片机。（2 2）电源和地之间电源和地之间接了一个接了一个0.1uF0.1uF的陶的陶瓷电容，瓷电容，降低降低电源电源噪声对芯片测量准噪声对芯片测量准确度确度的的影响影响。实时电路设计实时电路设计芯片芯片DS1302DS1302优势优势：使用广泛使用广泛性能高性能高功耗低功耗低自带存储器自带存储器工作电压范围广工作电压范围广1.1.掉电保护掉电保护键盘电路设计键盘电路设计键盘工作方式键盘工作方式：中断扫描中断扫描按键包括：按键包括：0 0至至9 9数值键数值键停止采样键停止采样键恢复数据显示键恢复数据显示键调整时间键调整时间键显示电路设计显示电路设计单片机单片机P0P0端口与端口与LCD1602LCD1602的的D0D7D0D7端口连接，进行端口连接，进行数据传输。数据传输。时间和温度采用时间和温度采用分时复用方法将分时复用方法将时间和温度通过时间和温度通过P0P0口传给口传给16021602，提高单片机提高单片机I/OI/O口利用率。口利用率。主程序流程图开始初始化MAX6675、DS1302、LCD1602等元器件，及定时器调用时间和温度采集子程序存储当前时间和温度1S时间到？INT0=0?调用键盘子程序调用时间和温度显示子程序NYNYProteus仿真致 谢 感谢毕业设计指导老师X