基于PT100+單片機(jī)的熱敏電阻溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)

ID:413462 · 發(fā)表于 2018-10-22 14:34

題目：基于熱敏電阻的數(shù)字溫度計(jì)

專業(yè)：新能源科學(xué)與工程

班級(jí)：

成員：

1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

設(shè)計(jì)任務(wù)：使用熱敏電阻類的溫度傳感器件利用其感溫效應(yīng)，將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流用單片機(jī)采集下來(lái)，將被測(cè)溫度在顯示器上顯示出來(lái)。

要求：（1）測(cè)量溫度范圍?50℃～110℃。（2）精度誤差小于0.5℃。（3）LED數(shù)碼直讀顯示。

本題目使用鉑熱電阻PT100，其阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。廠家提供有PT100在各溫度下電阻值值的分度表，在此可以近似取電阻變化率為 0.385Ω/℃。向PT100輸入穩(wěn)恒電流，再通過A/D轉(zhuǎn)換后測(cè)PT100兩端電壓，即得到PT100的電阻值，進(jìn)而算出當(dāng)前的溫度值。采用2.55mA的電流源對(duì)PT100進(jìn)行供電，然后用運(yùn)算放大器LM324搭建的同相放大電路將其電壓信號(hào)放大10倍后輸入到AD0808中。利用電阻變化率0.385Ω/℃的特性，計(jì)算出當(dāng)前溫度值。

我們也考慮到當(dāng)測(cè)量溫度低于（或高于）所測(cè)溫度時(shí)會(huì)對(duì)該測(cè)量裝置造成損壞，所以可以添加一個(gè)溫度報(bào)警裝置，因?yàn)樵撜n程并無(wú)嚴(yán)格要求，所以在下面我們會(huì)簡(jiǎn)單帶過。

2 方案設(shè)計(jì)與論證

2.1溫度傳感器的選擇

方案一：

采用熱電偶溫差電路測(cè)溫，溫度檢測(cè)部分可以使用低溫?zé)崤�，熱電偶由兩個(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成（熱電偶的構(gòu)成如圖 2-1），熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩種金屬的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)組成。通過將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測(cè)量該電壓，便可推斷出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來(lái)，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)。熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度范圍非常寬，且體積小，但是它們也存在著輸出電壓小、容易遭受來(lái)自導(dǎo)線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺點(diǎn)，并且這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。

圖 2-1熱電偶電路圖

系統(tǒng)主要包括對(duì)A/D0808的數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)手動(dòng)工作方式檢測(cè)，溫度的顯示等，這幾項(xiàng)功能的信號(hào)通過輸入輸出電路經(jīng)單片機(jī)處理。還有復(fù)位電路，晶振電路，啟動(dòng)電路等。故現(xiàn)場(chǎng)輸入硬件有手動(dòng)復(fù)位鍵、A/D 轉(zhuǎn)換芯片，處理芯片為51 芯片，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有4 位數(shù)碼管、報(bào)警器等。系統(tǒng)框圖如 2-1-2所示：

圖 2-1-2熱電偶溫差電路測(cè)溫系統(tǒng)框圖

方案二

我們用鉑電阻PT100作為傳感器。熱電阻PT100是最常用的溫度傳感器之一，與其他熱敏電阻相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高（可精確到0.1攝氏度），線性度好，測(cè)量范圍廣（-200℃～650℃），性能穩(wěn)定，使用方便，完全滿足設(shè)計(jì)要求，所以我最終選擇鉑電阻PT100采用熱敏電阻PT-100測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。在0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度。當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成近似勻速的增長(zhǎng)。,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大。采用51單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。

該系統(tǒng)利用AT89C51芯片控制溫度傳感器數(shù)碼顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。該系統(tǒng)擴(kuò)展性非常強(qiáng)，它可以在設(shè)計(jì)中加入時(shí)鐘芯片DS1302以獲取時(shí)間數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理同時(shí)顯示時(shí)間。系統(tǒng)框圖如圖 2-1-3所示：

圖2-1-3溫度測(cè)溫系統(tǒng)框圖

從以上兩種方案，容易看出方案一的測(cè)溫裝置可測(cè)溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大。方案二的測(cè)溫裝置電路簡(jiǎn)單、精確度較高、實(shí)現(xiàn)方便、軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故本次設(shè)計(jì)采用了方案二。

2.2微處理器ADC0808

ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件（如圖2-2）。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808是ADC0809的簡(jiǎn)化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時(shí)采用ADC0808進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

ADC0808芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如右圖所示。各引腳功能如下：

1～5和26～28（IN0～I(xiàn)N7）：8路模擬量輸入端。

8、14、15和17～21：8位數(shù)字量輸出端。

22（ALE）：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。

6（START）： A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。

7（EOC）： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。

9（OE）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。

10（CLK）：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。

12（VREF（+））和16（VREF（-））：參考電壓輸入端

11（Vcc）：主電源輸入端。

13（GND）：地。

23～25（ADDA、ADDB、ADDC）：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路

圖2-2微處理器ADC0808

3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)如圖3-1。對(duì)于時(shí)間要求不是很高的系統(tǒng)，只要按圖進(jìn)行設(shè)計(jì)就能使系統(tǒng)可靠起振并穩(wěn)定運(yùn)行。但由于圖中的C1、C2電容起著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用，因此，在本鬧鐘系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中一定要注意正確選擇參數(shù)（30±10 PF），并保證對(duì)稱性（盡可能匹配），選用正牌廠家生產(chǎn)的瓷片或云母電容，如果可能的話，溫度系數(shù)要盡可能低。實(shí)驗(yàn)表明，這2個(gè)電容元件對(duì)鬧鐘的±走時(shí)誤差有較大關(guān)系。

3.2系統(tǒng)復(fù)位電路

智能系統(tǒng)一般應(yīng)有手動(dòng)或上電復(fù)位電路。復(fù)位電路的實(shí)現(xiàn)通常有兩種方式：1）RC復(fù)位電路；2）專用μＰ監(jiān)控電路。前者實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低，但復(fù)位可靠性相對(duì)較低；后者成本較高，但復(fù)位可靠性高，尤其是高可靠重復(fù)復(fù)位。對(duì)于復(fù)位要求高、并對(duì)電源電壓進(jìn)行監(jiān)視的場(chǎng)合，大多采用這種方式。

專用μＰ監(jiān)控電路

專用μＰ監(jiān)控電路又稱電源監(jiān)視電路，具有上電時(shí)可靠產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)和電源電壓跌落到“門檻值”時(shí)可靠產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)等功能。按有效電平分，有高電平輸出、低電平輸出兩種；按功能分，有簡(jiǎn)單的電源監(jiān)視復(fù)位電路、帶“看門狗”定時(shí)器（WATCH DOG，又簡(jiǎn)稱“WDT”）的監(jiān)控電路、和WDT＋EEPROM的監(jiān)控電路等多種類型。比較常見的生MAX813L、MAX809、X25043/5等。

RC復(fù)位電路

本系統(tǒng)采用的是這種復(fù)位方式。RC復(fù)位電路的實(shí)質(zhì)是一階充放電電路，現(xiàn)結(jié)合圖說(shuō)明這種復(fù)位電路的特點(diǎn)。系統(tǒng)上電時(shí)該電路提供有效的復(fù)位信號(hào)RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位信號(hào)（低電平）。理論上說(shuō)，51系列單片機(jī)復(fù)位引腳只要外加2個(gè)機(jī)器周期的有效信號(hào)即可復(fù)位，即只要保證t＝RC>2M（機(jī)器周期）便可，但實(shí)際設(shè)計(jì)中，通常取C1為10μＦ以上，R1通常取10K左右。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)R1如果取值太小，例如1Ｋ，則會(huì)導(dǎo)致RST信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力變差而無(wú)法使系統(tǒng)可靠復(fù)位。另外，從圖3-2-2的復(fù)位信號(hào)波形圖可以明顯看出，圖3－2-1中的虛線所接的續(xù)流二極管D1對(duì)于改善復(fù)位性能，起到了重要作用，它的作用是在電源電壓瞬間下降時(shí)使電容迅速放電，因此一定寬度的電源毛刺（如波形中A點(diǎn)）也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。圖3-2-2為未加二極管和加二極管的復(fù)位信號(hào)特性對(duì)比。

圖3-2-2 加二極管前后的復(fù)位信號(hào)特性對(duì)比

3.3 基于熱敏電阻的溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)

測(cè)量部分可以采用熱敏電阻，熱電偶及溫度傳感器。由于精度要求不高，故我們通過熱敏電阻實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量功能，同時(shí)也是為了按照課題要求采用熱敏電阻。信號(hào)放大部分為使信號(hào)不失真，就得保證電路的對(duì)稱性，所以我們采用單端輸入雙端輸出的差動(dòng)放大電路進(jìn)行信號(hào)的變換，同時(shí)用高精度，低漂移的運(yùn)放來(lái)代替晶體三極管。

A/D轉(zhuǎn)換部分CPU8051通過P0口P0.0-P0.2向A/D發(fā)送模擬的地址編碼信息，并通過地址線P2.0和寫控制線控制地址編碼信號(hào)的鎖存。選通相應(yīng)的模擬輸入通道，然后啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，A/D經(jīng)過EOC發(fā)出標(biāo)志信號(hào)，經(jīng)反相后送入8051向8051發(fā)出中斷請(qǐng)求，當(dāng)8051響應(yīng)請(qǐng)求后，通過P2.0的讀控制端使A/D的OE端變?yōu)楦唠娖�，從而控制轉(zhuǎn)換器的三態(tài)數(shù)據(jù)輸出，鎖存器通過P0口P0.0-P0.7向8051輸出。

我們控制器使用單片機(jī)AT89C51,溫度計(jì)數(shù)碼顯示部分用74LS164驅(qū)動(dòng)顯示。，另外我們用一個(gè)PNP型的三極管來(lái)控制數(shù)碼管的電源，是因?yàn)?64沒有數(shù)據(jù)鎖存端，數(shù)據(jù)在傳送過程中，對(duì)輸出端來(lái)說(shuō)是透明的，這樣，數(shù)據(jù)在傳送過程中，數(shù)碼管上有閃動(dòng)現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)的位數(shù)越多，閃動(dòng)現(xiàn)象越明顯。為了消除這種現(xiàn)象，在數(shù)據(jù)傳送過程中，關(guān)閉三極管使數(shù)碼管沒電不顯示，數(shù)據(jù)傳送完后立刻使三極管導(dǎo)通，這樣就實(shí)現(xiàn)鎖存功能。

3.4基于熱敏電阻的溫度計(jì)系統(tǒng)仿真測(cè)試

確定好方案后，用Protues軟件搭建好系統(tǒng)電路，將寫好的程序添加進(jìn)仿真圖中，仿真結(jié)果如圖3-4所示：

圖3-4熱敏電阻溫度計(jì)的仿真圖

3.5參數(shù)計(jì)算與元器件清單

表3-5熱敏溫度計(jì)整機(jī)元器件清單

序號(hào)	元件標(biāo)號(hào)	型號(hào)	主要參數(shù)	備注
1	R1	AT89C51	使其正常工作和采集模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，使用軟件濾除干擾，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，然后輸出顯示。	單片機(jī)
2	R2	ADC0808	采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。	A/D轉(zhuǎn)換
3	R3	7SEG-MPX4-CC	顯示電路的作用是將測(cè)量的溫度實(shí)時(shí)顯示出來(lái)	顯示器
4	R4	CAP		電容
5	R5	CRYSTAL	產(chǎn)生振蕩頻率	晶振
6	R6	LM324	是低成本的四路運(yùn)算放大器，具有真正的差分輸入。該四路放大器可以工作于低至3.0 V或高達(dá)32 V的電源電壓。	四通道運(yùn)算放大器
7	R7	RES	保護(hù)電路	電阻
8	R8	RTD-PT100	當(dāng)溫度變化時(shí)，電橋處于不平衡狀態(tài)，從而輸出不平衡電壓，為測(cè)溫的基礎(chǔ)。	熱敏電阻

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 主程序流程圖

圖 4-1主程序流程圖

4.2基于熱敏電阻溫度計(jì)的簡(jiǎn)單報(bào)警器框圖

圖 4-2 報(bào)警模塊子程序流程圖

4.3 C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)

#include<reg52.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
sbit STAR=P2^4;
sbit EOC=P2^6;
sbit CLOCK=P2^5;
sbit OE =P2^7;
sbit P20=P2^0;
sbit P21=P2^1;
sbit P22=P2^2;
sbit P23=P2^3;
uchar dispbuf[6];
uchar code
table1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar code
table2[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xdf};
void TimeInitial()
{
TMOD=0x10;
TH1=(65536-200)/256;
TL1=(65536-200)%256;
EA=1;
ET1=1;
TR1=1;
}
void Delay(uchar i)
{
unsigned int j;
for(;i>0;i--)
{
for(j=0;j<125;j++) {;}
} }
void t1(void) interrupt 3 using 0
{
TH1=(65536-200)/256;
TL1=(65536-200)%256;
CLOCK=~CLOCK;
}
void Display()//
{
P0=table1[dispbuf[1]];
P20=0;
P21=1;
P22=1;
P23=1;
Delay(10);
P0=0x00;
P0=table2[dispbuf[2]];
P20=1;
P21=0;
P22=1;
P23=1;
Delay(10);
P0=0x00;
P0=table1[dispbuf[1]];
P20=1;
P21=1;
P22=0;
P23=1;
Delay(10);
P0=0x00;
P0=table1[dispbuf[0]];
P20=1;
P21=1;
P22=1;
P23=0;
Delay(10);
P0=0x00;
}
void main()//主函數(shù)
{
uchar getdata,temp;
uchar count=0;
uchar i=0;
TimeInitial();
while(1)
{
STAR=0;//關(guān)閉轉(zhuǎn)換
OE=0;//關(guān)閉輸出
STAR=1;//開啟轉(zhuǎn)換
STAR=0;//關(guān)閉轉(zhuǎn)換
while(EOC==0)
{
OE=1;//開啟數(shù)據(jù)輸出允許
Delay(10);
getdata=P1;
OE=0;
temp=getdata*1.0/255*500;
dispbuf[0]=temp%10;
dispbuf[1]=temp/10%10;
dispbuf[2]=temp/100%10;
Display();
}
} }

復(fù)制代碼

5 組裝調(diào)試

5.1 單片機(jī)測(cè)試

判斷單片機(jī)芯片及時(shí)鐘系統(tǒng)是否正常工作有一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法，就是用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)晶振引腳（18、19腳）的對(duì)地電壓，以正常工作的單片機(jī)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量為例：18腳對(duì)地約2.24V，19腳對(duì)地約2.09V。對(duì)于懷疑是復(fù)位電路故障而不能正常工作的單片機(jī)也可以采用模擬復(fù)位的方法來(lái)判斷，單片機(jī)正常工作時(shí)第9腳對(duì)地電壓為零，可以用導(dǎo)線短時(shí)間和＋5V連接一下，模擬一下上電復(fù)位，如果單片機(jī)能正常工作了，說(shuō)明這個(gè)復(fù)位電路有問題。

5.2硬件及軟件調(diào)試

硬件調(diào)試：第一步是目測(cè)，在印好電路板之后，先檢查印制線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤粘連、焊盤是否有脫落、過孔是否有未金屬化現(xiàn)象。而在目測(cè)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)有一條印制線斷開，因此我們用焊錫使這條斷線連在一起。第二步是用萬(wàn)用表測(cè)量。在目測(cè)完之后，利用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量連線和接點(diǎn)，檢查它們的通斷狀態(tài)是否和設(shè)計(jì)一樣。再檢查各種電源線和地線是否有短路現(xiàn)象，在檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)不管是連線還是接點(diǎn)都符合設(shè)計(jì)規(guī)定，電源和地線也沒有短路現(xiàn)象。第三步是加電檢查。給印制板加電時(shí)，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值+5V，同時(shí)接地端的電壓為0。第四步是聯(lián)機(jī)檢查。利用系統(tǒng)和單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)用仿真電纜連接起來(lái)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)機(jī)檢查完后以上是連接都正確、暢通、可靠。

軟件調(diào)試：第一步是在具有匯編軟件的主機(jī)上和用戶系統(tǒng)連接起來(lái)，進(jìn)行調(diào)試準(zhǔn)備。第二步是單步運(yùn)行。第三步是系統(tǒng)連調(diào)，即進(jìn)行軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試。經(jīng)調(diào)試，軟件運(yùn)行良好。

5.3整機(jī)的調(diào)試與測(cè)試

首先是測(cè)試顯示電路的正確性，根據(jù)硬件寫好一段顯示程序，寫入單片機(jī)中。安裝好硬件，上電，顯示正常，達(dá)到預(yù)期效果。證明顯示電路正常。按下復(fù)位按鍵，LED無(wú)顯示，松開，顯示正常，證明復(fù)位電路正常。

然后測(cè)試得到溫度程序，將初始化程序，熱敏電阻正常工作的初始化程序、寫熱敏電阻程序、讀熱敏電阻程序，得到溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換子程序，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序，顯示子程序正確編排后寫入單片機(jī)中，上電，顯示不正常。重新讀取源程序，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)問題在于熱敏電阻初始化程序有錯(cuò)，修改后重新編譯并寫入單片機(jī)。上電后，顯示當(dāng)前溫度。證明溫度傳感器熱敏電阻工作正常，各部分子程序運(yùn)行正常。

最后是按鍵子程序及報(bào)警子程序的調(diào)試，將按鍵子程序及報(bào)警子程序及上述程序正確編排后，寫入單片機(jī)中，上電后，各個(gè)部分工作正常，在測(cè)得當(dāng)前溫度超出設(shè)定溫度上下限后，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，調(diào)試基本成功。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)，按鍵要在按下1S后才反應(yīng)，再次研讀程序發(fā)現(xiàn)原因在于按鍵程序采用掃描方式，程序每執(zhí)行一遍才掃描按鍵一次。進(jìn)而到考慮采用中斷方式解決此問題，但因?yàn)闊崦綦娮枵９ぷ饔袊?yán)格的時(shí)序限制，否則不能正常工作，而中斷則在很大可能上會(huì)影響到熱敏電阻正常工作。在嘗試并采用中斷方式卻失敗后，決定仍采用掃描方式。后來(lái)仔細(xì)排查發(fā)現(xiàn)按鍵反應(yīng)遲緩是由于顯示程序占用時(shí)間過長(zhǎng)造成的，修改顯示程序并且在主程序和按鍵子程序中增加調(diào)用顯示程序的次數(shù)，問題得以解決。至此，此次設(shè)計(jì)的調(diào)試部分完成。設(shè)計(jì)的所有功能全部得以實(shí)現(xiàn)

6 結(jié)論與心得

本設(shè)計(jì)利用AT89C51 芯片控制溫度傳感器熱敏電阻，再輔之以部分外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)控，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴(kuò)展性能很強(qiáng)大�？梢约尤�1302 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間進(jìn)行顯示，加之AT89C51存儲(chǔ)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)的記錄，利用MAX232芯片和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通訊，這樣就可以方便的統(tǒng)計(jì)出特定時(shí)間內(nèi)的需要的時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)。由于測(cè)量精度只有±1 度，往往很多場(chǎng)合需要更加精確的溫度，在所測(cè)溫度精度不變的基礎(chǔ)上必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。不過,其誤差在時(shí)間和外部環(huán)境變化的條件下,保持相當(dāng)高的穩(wěn)定性。針對(duì)這一特性,基于線性插補(bǔ)的數(shù)學(xué)思想,利用DSP技術(shù),對(duì)其進(jìn)行誤差校正補(bǔ)償.這種誤差校正的補(bǔ)償方法,不需增加硬件電路,計(jì)算方法簡(jiǎn)單,軟件費(fèi)用也很小,既提高了測(cè)量精度,又不需增加成本。它充分利用監(jiān)控計(jì)算機(jī)上用線性插補(bǔ)的數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行誤差校正補(bǔ)償，能輕易地將其提高其精度。

經(jīng)過將近三周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，終于完成了我們的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，雖然沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但從心底里說(shuō)，還是高興的，畢竟這次設(shè)計(jì)把實(shí)物都做了出來(lái)，高興之余不得不深思呀！

在本次設(shè)計(jì)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過這樣的設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我們長(zhǎng)進(jìn)了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我們覺的寫好一個(gè)程序并不是一件簡(jiǎn)單的事，舉個(gè)例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)加減時(shí)，我們用的都是BCD碼，這一次，我們?nèi)坑玫亩际?6進(jìn)制的數(shù)直接加減，顯示處理時(shí)在用除法去刪分,感覺效果比較好，有好多的東西，只有我們?nèi)ピ囍隽�，才能真正的掌握，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。

從這次的課程設(shè)計(jì)中，我們真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。

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