自動(dòng)檢測(cè)課程設(shè)計(jì)---基于ad590的溫室溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)</p><p>　　題 目 基于AD590的溫室溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 名 稱 檢測(cè)技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系 電力工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)

2、化 </p><p>　　設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2012年6月11日至 2012年 6月22日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一．AD590的簡(jiǎn)介··············&#

3、183;····································

4、·6</p><p>　　1.1 AD590溫度傳感器的原理·····························

5、;········6 </p><p>　　1.2 AD590主要技術(shù)參數(shù)······················

6、;····················6</p><p>　　二．系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與論證··········

7、3;····································7&

8、lt;/p><p>　　2.1溫度控制總體框圖·······························&

9、#183;·················7</p><p>　　2.2 總體方案設(shè)計(jì)·············&

10、#183;····································

11、;··7</p><p>　　2.3 各部分電路設(shè)計(jì)····························

12、3;·····················7</p><p>　　2.3.1溫度信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)·········

13、;·······························7</p><p>　　2.3.2溫度轉(zhuǎn)換

14、和單片機(jī)電路設(shè)計(jì)···································&#

15、183;8</p><p>　　2.3.3單片機(jī)和顯示電路設(shè)計(jì)·····························

16、83;··········9</p><p>　　2.3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)····················&#

17、183;··························10</p><p>　　三．結(jié)論與體會(huì)····

18、3;····································&#

19、183;············11</p><p>　　四．參考文獻(xiàn)···················

20、;····································

21、83;12</p><p>　　五．完整電路圖·······························

22、;·······················12</p><p><b>　　一．AD590簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1.1AD

23、590溫度傳感器的原理</p><p>　　溫度傳感器的原理如圖1-1 所示</p><p>　　圖中I1是恒流源,TR1、TR2是三極管, 利用晶體三極管的PN結(jié)作為感溫器件。</p><p>　　根據(jù)PN結(jié)的溫度特性得到：</p><p>　　可見(jiàn)，輸出電壓和絕對(duì)溫度T成正比。</p><p>　　1.2 AD59

24、0 主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　工作電壓: 4～30V </p><p>　　工作溫度: - 55℃～150℃</p><p>　　正向電壓: + 44V </p><p>　　反向電壓: ) 20V</p><p>　　靈敏度: 1uA/ K </p><p>　　輸

25、出電阻: 710MΩ</p><p>　　二．系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與論證</p><p>　　2.1 溫度控制總體框圖</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　該溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器（AD590）、信號(hào)調(diào)理電路、溫度轉(zhuǎn)換和單片機(jī)顯示報(bào)警部分，具體如圖2-1所示。</p><p>　　2.2 總體

26、方案設(shè)計(jì)</p><p>　　采用單片機(jī)AT89C51為核心。采用了溫度傳感器AD590采集溫度變化信號(hào)，A/D采樣芯片ADC0808將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并通過(guò)單片機(jī)處理后去控制溫度，使其達(dá)到穩(wěn)定。使用單片機(jī)具有編程靈活，控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)溫度的控制及顯示，并且通過(guò)軟件編程能實(shí)現(xiàn)各種控制算法使系統(tǒng)還具有控制精度高的特點(diǎn)。</p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)流程圖：

27、</b></p><p>　　2.3 各部分電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 溫度信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)</p><p>　　采用溫度傳感器AD590。：AD590具有體積小、質(zhì)量輕、線形度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其測(cè)量范圍在-50℃-- +150℃，滿刻度范圍誤差為±0.3℃，當(dāng)電源電壓在5—10V之間，穩(wěn)定度為1﹪時(shí)，誤差只有±0

28、.01℃，其各方面特性都滿足此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。此外AD590是溫度-電流傳感器，對(duì)于提高系統(tǒng)抗干擾能力有很大的幫助。</p><p>　　信號(hào)調(diào)理電路工作原理：10KΩ與AD590串聯(lián)作為電流采樣電阻，也就是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)， 運(yùn)算放大器A1起電壓跟隨器的作用，其輸出=。當(dāng)0℃時(shí)，=2.73V，為了在0℃時(shí)輸出為0V。電路采用減法器設(shè)計(jì)，即減去2.73V的偏壓。電源電壓可能產(chǎn)生波動(dòng)，用穩(wěn)壓管獲得6V電壓后

29、經(jīng)電阻分壓得2.73V的穩(wěn)定電壓。RP1是調(diào)零電阻，調(diào)節(jié)RP1可以改變電壓值。減法器放大倍數(shù)為2.5倍，采用RP2進(jìn)行補(bǔ)償，輸出電壓= V.</p><p>　　每攝氏度對(duì)應(yīng)0.025V，當(dāng)測(cè)量范圍是0℃～100℃對(duì)應(yīng)的電壓為0～2.5V。</p><p>　　具體溫度信號(hào)調(diào)理電路如圖2-2所示</p><p>　　圖2-2 溫度信號(hào)調(diào)理電路</p>

30、<p>　　2.3.2 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)</p><p>　　ADC0808為8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓范圍在0—5v，轉(zhuǎn)換速度為100us，轉(zhuǎn)換精度為0.39﹪，對(duì)應(yīng)誤差為0.234℃。</p><p>　　ADC0808的工作過(guò)程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存

31、器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。A/D轉(zhuǎn)換電路如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　2.3.3單片機(jī)和顯示電路設(shè)計(jì)</p

32、><p>　　此部分是電路的核心部分，系統(tǒng)的控制采用了單片機(jī)AT89C51。單片機(jī)AT89C51內(nèi)部有8KB單元的程序存儲(chǔ)器及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此系統(tǒng)不必?cái)U(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器這樣大大的減少了系統(tǒng)硬件部分。</p><p>　　顯示電路使用LED數(shù)碼管顯示器，采用靜態(tài)顯示方法。AT89C51的P0為L(zhǎng)ED數(shù)碼管提供顯示段碼。R7～R14是LED限流電阻，為取電阻值為10KΩ。P

33、2口的4位連LED數(shù)碼管的4 個(gè)顯示字符的32 位段碼。顯示模塊用于顯示溫度值。溫度值范圍0℃～100℃，顯示到小數(shù)點(diǎn)后一位，采用靜態(tài)顯示方法。第一位LED數(shù)碼管顯示符號(hào)，第二、三位顯示溫度值整數(shù)部分，第四位顯示小數(shù)部分。如圖2-4所示</p><p>　　圖2-4 單片機(jī)和顯示電路</p><p>　　2.3.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)</p><p>　　高溫LED以及喇

34、叭報(bào)警，數(shù)碼管顯示的即時(shí)溫度數(shù)字開(kāi)始同時(shí)閃爍。具有報(bào)警開(kāi)關(guān)設(shè)置，溫度降低自動(dòng)取消報(bào)警AT89C51管腳P3.7控制高溫報(bào)警， P3.4控制喇叭。具體如圖2-5所示。</p><p><b>　　圖2-5 報(bào)警電路</b></p><p><b>　　三．結(jié)論與體會(huì)</b></p><p>　　AD590 集成溫度傳感器應(yīng)用

35、相當(dāng)廣泛, 在工程上主要應(yīng)用測(cè)量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點(diǎn)溫度差、多點(diǎn)最低溫度、多點(diǎn)平均溫度等。因此, 不僅廣泛應(yīng)用在日常生活中, 更重要大量應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程控制</p><p>　　系統(tǒng)。另外, 由于AD590 精度高、價(jià)格低、不需輔助電源、線性好, 常用于測(cè)溫和溫度檢測(cè)和控制領(lǐng)域。</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)傳感器在溫度控制方

36、面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我們掌握的知識(shí)不再是設(shè)計(jì)紙上談兵。</p><p>　　在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中

37、，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！</p><p><b>　　四．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.李現(xiàn)明，吳皓編著.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社

38、，2009</p><p>　　2.徐仁貴.單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001</p><p>　　3.陳愛(ài)弟.Protel99實(shí)用培訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社.2000</p><p>　　4.基于AD590 組成的溫度測(cè)量電路及應(yīng)用.雷少剛 陜西 2007</p><p>　　5.基于單片機(jī)與AD590的溫度測(cè)量報(bào)警