溫度傳感器的設(shè)計(jì)

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(shè)計(jì) </b></p><p>　　題 目 溫度傳感器設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系 電子工程學(xué)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(dǎo)教師 xxxxx </p>

3、<p>　　2014年 12 月 </p><p>　　目 錄</p><p>　　1. 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求…………………………………………………3</p><p>　　2. 設(shè)計(jì)目的…………………………………………………………3</p><p>　　3. 設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………4&l

4、t;/p><p>　　4. 設(shè)計(jì)框圖…………………………………………………………4</p><p>　　5. 工作原理…………………………………………………………5</p><p>　　6. 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………9</p>

5、<p><b>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求:</b></p><p>　　(1)、溫度低于或超出設(shè)定溫度范圍時(shí)發(fā)出報(bào)警。</p><p>　　(2)、溫度值可在數(shù)碼管上實(shí)時(shí)數(shù)字顯示。</p><p>　　(3)、報(bào)警溫度可以由人工自由設(shè)定。<

6、/p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　(1)、在學(xué)完了《電子設(shè)計(jì)與制作》課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進(jìn)行電子電路的工程實(shí)踐訓(xùn)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(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)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(yīng)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(dāng)然，溫度傳感器的應(yīng)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(shè)置溫度傳感器，用于防止電器過熱導(dǎo)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(shè)計(jì)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(shí)，鍛煉自身搜集信息的能力，在設(shè)計(jì)并完成課題的過程中，希望能從中積累更多的經(jīng)驗(yàn)，不論是失敗的經(jīng)驗(yàn)還是成功的經(jīng)驗(yàn)，

9、同時(shí)還能進(jìn)一步學(xué)會和搭檔團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，希望這本次設(shè)計(jì)中能細(xì)心，耐心，一次成功。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　由于本設(shè)計(jì)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(yīng)，在將隨被測溫度 變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A

10、D轉(zhuǎn)換后，就可以使用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，這種設(shè)計(jì)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(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)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(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)也比較簡單，故采用方案二。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)框圖</b></p><p>　　根據(jù)資料設(shè)計(jì)出如圖方案框圖：</p><p>　　圖4.1 方案設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)數(shù)器的脈沖輸入。</p><p>　　計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)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(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器對低溫系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法基數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值減到0時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器的預(yù)制將重新被裝入，減法計(jì)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(jìn)行基數(shù)。</p><p>　　當(dāng)斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，，其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器

14、值達(dá)到被測溫度值，這就是DS18B20的測溫原理。</p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)過程如下：</b></p><p>　　我們設(shè)計(jì)的溫度系統(tǒng)是由中央控制器、溫度檢測器及顯示器組成?？刂破鞑捎脝纹瑱C(jī)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(jī)處理，存儲器通過單片機(jī)對某些時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲

15、，單片機(jī)再溫度數(shù)據(jù)送LCD顯示，已達(dá)到顯示當(dāng)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(jī)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(bào)警模塊：</b></p><p>　　圖5.4 圖示為蜂鳴器報(bào)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(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周，作為一個(gè)專科班的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導(dǎo)師的知道以及同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是有很大難度的。</p><p>　　在這里首先要感謝指導(dǎo)老師，他給我了很多知識和經(jīng)驗(yàn)方面的指導(dǎo)，其次是感謝給我?guī)椭耐瑢W(xué)們，他們在本次設(shè)計(jì)中

18、也是很努力的工作，一起克服了很多困難。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，從最開始的查找資料，確定設(shè)計(jì)課題，到后面的設(shè)計(jì)課題，并完成課題，中間確實(shí)也有很多磕碰，比如，在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候忘記設(shè)計(jì)復(fù)位電路，導(dǎo)致中間出現(xiàn)程序故障的時(shí)候無法快速調(diào)整和復(fù)位，再者在最后的調(diào)試階段，才發(fā)現(xiàn)個(gè)別引腳連接錯(cuò)誤等等。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我也收獲了很多。首先鍛煉了獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力，也學(xué)習(xí)到了很多關(guān)

19、于溫度傳感器的知識和應(yīng)用，其次也進(jìn)一步強(qiáng)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(xiàn)</b></p><p>　　[1]傳感器技術(shù)大全，張宏潤 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[2]傳感器技術(shù)及應(yīng)用 樊尚春 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p&