基于PT100热敏电阻的数字温度计

1、-嵌入式设计专 业班 级成 绩.-2015 年 7 月 10 日.-目 录第一章 绪论. 1第二章 设计要求及构思 . 22.1 设计要求.22.2 设计构思.2第三章 总体程序流程图 . 4第四章 原理框图. 54.1PT100铂热电阻:.54.2 信号放大电路.54.4 主芯片电路图.74.5 四位数码管.8第五章 仿真电路图. 9第六章 心得体会. 11参考文献 . 12附录 程序代码. 13.- 随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而

2、且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用温度计 3，利用热阻效应技术制成的温度计 5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。将输出的微弱电压信号通过 OP07 放大，将放大后的信号输入 AD转换芯片，进行 A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。.- （1）温度可以通过 PT100 热敏电阻实调程序；（2）AD转

3、换芯片检测温度的模拟量程序；（3）LED 显示程序；（3）由于 0.385相对于 100 1时输出的电压变化量很小，这么小的电压不能改变 ADC0808 输出的一个数字信号。所以要对 PT100 110时输出的电压不能超过+5V,否则测量不到 110 的温度，最终经调试后取放大倍数为 36。再将放大后的电压输入 ADC0808模数转换器。.-到 255 数字。再利用电阻变化率的特性，计算出当前温度值，数码管直接显示温度。由于本设计要求测量的最大温度为 的电压对应温度变化量，然后用 110 与温度变化量相比较即可求得当前的温度。.- 给.- 4.1PT100铂热电阻:U1E-RTD-PT100图

4、 4-1 PT100铂热电阻3938373635343332XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7XTAL2RSTpt100 后的 100 即表示它2122P2.0/A8P2.1/A9在23 0时阻值为 100 欧姆，在 100时它的阻值约为 138.5 欧姆。P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A1324252627PSENALEEAP2.6/A14 4.2 信号放大电路28：P2.7/A1510P3.0/RXD11P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2/ECIP3.1

5、/TXD12P3.2/INT013+12VP1.3/CEX0P1.4/CEX1P1.5/CEX2P1.6/CEX3P1.7/CEX4P3.3/INT114P3.4/T015P3.5/T116U6P3.6/WR17P3.7/RD718051S+326-12V+12+88.8+5V48OP07+12V12k71R310k32+2.49V6IN010k7110k1k32R106E-4 8OP07E+12k+88.848R2OP0748-12V2.55k236-12VS-71OP07+88.8+12V图 /R4x(R9/R7),其中R5=R6，R7=R8，R9=R10。.-7A9图 是采样分辨率为8

6、部有一个 8 通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8 路模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。模拟信号输入 0 到 5V电压，8 位数字输出端口输出二进制 00000000 到 11111111，即十进制 0 到 255，所以分辨率为ADC0808芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如图 4-3 所示。各引脚功能如下：15 和 2628（IN0IN7）：8 路模拟量输入端。8、14、15 和 1721：8 位数字量输出端。22（ALE）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。6（START）： A/D 转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少 100ns宽）使其启动（

7、脉冲上升沿使 0809 复位，下降沿启动 A/D 转换）。7（EOC）： A/D 转换结束信号，输出，当 A/D 转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。9（OE）：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D 转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。10（CLK）：输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。12（VREF（+）和 16（VREF（-）：参考电压输入端11（Vcc）：主电源输入端。 位地址输入线，用于选通8 路模拟输入中的一路ADC0 808/0809工作时序图如下：.-图 当位 4.4 主芯片电路图19183938373635343332

8、XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD722p22pCRYSTALXTAL29RST212223242526272810u293031PSENALEEAD1D2D3D4A0A1A2A3A4A5A6A7123456781011121314151617P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2/ECIP1.3/CEX0P1.4/CEX1P1.5/CEX2P1.6/CEX3P1.7/CEX4P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.

9、7/RD图 .-4.5 四位数码管图 的 的.- 图 5-1 温度为 110显示的温度图 5-2 温度为 112显示的温度本设计测量的最大温度为 110，当温度大于 110时依然显示为 110。这是因为温度为110时输入ADC0808110时，输入 ADC0808的有效电压依然为+5V。图 的一图 5-4 温度为 0 时显示的温度.-温度为 0 时，检测的温度为-0.2。线性关系好，符合设计要求。图 5-5 -26 度时所显示的温度实际温度为-26 度时，测量的温度为-25.8 度，符合设计要求。图 5-6 温度为-50时所显示的温度图 5-7 温度为-51所显示的温度显示为 0。.- .-1

10、黄勤，单片机原理及应用，清华大学出版社，2006 年。2郭天祥，51 单片机 C语言教程，电子工业出版社，2012 年。.- #include#include#define uchar unsigned charsbit STAR=P24;sbit EOC=P26;sbit CLOCK=P25;sbit OE =P27;sbit P20=P20;sbit P21=P21;sbit P22=P22;sbit P23=P23;uchar getdata;double change;long int temp;uchar dispbuf6;uchar code table1=0 x3f,0 x06,

11、0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x40;/无小数点 09,-uchar code table2=0 xbf,0 x86,0 xdb,0 xcf,0 xe6,0 xed,0 xfd,0 x87,0 xff,0 xef; /带小数点09;/*定时器初始化程序*/void TimeInitial()TMOD=0 x10; /定时器 1 选择 216TH1=(65536-200)/256;/赋初值，定时 0.2 毫秒TL1=(65536-200)%256;EA=1;/开中断允许ET1=1;TR1=1;/开定时器 1/*延时程序*/.-

12、void Delay(uchar i)unsigned int j;for(;i0;i-)for(j=0;j125;j+);/*定时/计数器 1 程序*/void t1(void) interrupt 3 using 0 /选用0 组工作寄存器TH1=(65536-200)/256;TL1=(65536-200)%256;CLOCK=CLOCK;/取反，0.2ms 给 ADC0808一个时钟脉冲/*数码管显示程序*/void Display()/ P0=table1dispbuf3; /显示百位P20=0;P21=1;P22=1;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table

13、1dispbuf2; /显示十位P20=1;P21=0;P22=1;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table2dispbuf1; /显示个位P20=1;.-P21=1;P22=0;P23=1;Delay(8);P0=0 x00;P0=table1dispbuf0; /显示小数位P20=1;P21=1;P22=1;P23=0;Delay(8);P0=0 x00;/*计算温度*/void PT100() double PR,aveT,aT,deal,U,aR; /电阻值，温度对电阻的变化量（/C），温度变化量，结果，电压，电阻变化量U=5.0/255.0*getdata;/

14、计算某一刻的电压值aR=(5.0/255.0*getdata)/(5.0/142.29); /计算某一刻的电阻值PR=142.29-aR;/计算电阻变化量 ,110C阻值为 142.29/1C=42.29/110（）aveT=42.29/110.0;aT=PR/aveT;/温度变化量deal=10*(110.0-aT);/所得温度 x10temp=(long int)deal;if(U2.82)/ 最终温度取整（实际值 x10 倍）/计算并显示-500 的温度 aveT=(100.0-80.31)/50.0;/PR=100.0-aR;aT=10*(PR/aveT);temp=(long int)aT;dispbuf0=temp%10;/计算小数位/计算个位dispbuf1=temp/10%10;dispbuf2=temp/100%10;dispbuf3=10;/计算十位/使显示-号.-/ if(temp%2=0)/ temp=temp-5;else/计算并显示 0110 的温度 dispbuf0=temp%10;dispbuf1=temp/10%10;dispbuf2=temp