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

郑州轻工业学院本科毕业设计题目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学生姓名专业班级电子信息工程11-01学号54110103院（系）电子信息工程学院指导教师(职称)完成时间2015年06月04日郑州轻工业学院毕业设计（论文）任务书题目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专业电子信息工程学号54110103姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、主要内容：针对热电偶温度传感器的输出信号特点，结合考虑其热惰性时间常数，实时测量记录动态温度的变化过程。二、基本要求：1、选定一款热电偶温度传感器，产品的测温范围就是温度记录范围；2、设计动态温度实时测量算法；3、设计相关的测试系统框图；4、设计以单片机为核心的硬件电路；5、设计单片机软件流程图和程序；6、撰写设计报告。三、主要参考资料：1、路立平等，温度传感器的热时间常数及其测试方法，《仪表技术与传感器》2005年7期。2、钱可元，高精度热电偶温度变送器，PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATION,Vol.24,No.8,Aug.,2003。3、赵标等，热电偶测温及冷端补偿研究与实现，《上海船舶运输科学研究所学报》2013年6期。4、王前波等，基于单片机的热电偶温度测量系统设计，《科技信息》2007年3期完成期限：2015年3月2日－2015年6月19日指导教师签章：专业负责人签章：2015年3月2日I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摘要近年来热电偶渐渐地开始频繁的作为检测温度元器件出现在我们的视线中，但是，这种温度传感器用起来很麻烦，大都是需要有专门的温度补偿导线，而温度补偿导线的价格又不便宜，而且使用起来也不方便，还会影响测量精度。这种把模拟量直接作为数据采集的方案在应用过程中一定会遇到的。除此之外，在实际应用中，监视较远处的温度信号也是不可避免的。于是，就有了用集成芯片实现将模拟的电压值经过数模转换后与单片机I/O口相连实现数据传输，这种方案不仅可以减少制作和应用的本钱，而且还会对精确度的提高有很好的效果。本系统，主要介绍了复位电路、晶振电路、DS1302时钟电路、MAX6675热电偶温度采集和转换电路以及LCD1602液晶显示电路。4X4矩阵键盘输入电路作为扩展部分，可以对实时调整。软件部分设计主程序、温度采集转换、键盘电路和LCD1602电路。关键字热电偶，MAX6675，AT89S51单片机，LCD1602IIDesignofrealtimemeasurementandrecordingsystemfordynamictemperaturebasedonthermocoupletemperaturesensorAbstractInrecentyears,thermocoupleslowlybegantofrequentastemperaturedetectioncomponentsappearinourlineofsight,however,thetemperaturesensortousealotoftrouble,mostlyneedtohavespecialtemperaturecompensationconductor,andthetemperaturecompensationleadpriceisnotcheap,anduseupisnotconvenient,butalsoaffecttheaccuracyofthemeasurement.Thismethodwillbemetintheapplicationprocessofthedataacquisitionscheme..Inaddition,inthepracticalapplication,themonitoringofthetemperaturesignalisinevitable..AndthentherearetheintegratedchiptorealizetheanalogvoltagevalueafterdigitaltoanalogconversionandMCUI/Oportconnectedtorealizedatatransmission.Thisschemecannotonlyreducethecostofproductionandapplication,andalsoimprovetheaccuracyofaverygoodeffect.Thesystem,mainlyintroducestheresetcircuit,acrystaloscillatorcircuit,clockcircuitDS1302andMAX6675thermocoupletemperaturecollectionandconversioncircuitandLCD1602displaycircuit.4X4keyboardinputcircuitasanextensionpart,canadjustthereal-time.Softwaredesignofthemainprogram,temperatureacquisitionconversion,keyboardandLCD1602circuit.Keywordsthermocouple，max6675，at89s51microcontroller，lcd1602目录摘要................................................................................................................IAbstract...............................................................................................................II1绪论...................................................................................................................12动态温度测量记录系统方案设计...................................................................32.1系统方案设计一.....................................................................................32.2系统方案设计二.....................................................................................42.3系统方案的确定.....................................................................................43硬件电路设计...................................................................................................63.1AT89S51单片机的硬件组成...............................................................63.1.1片内硬件组成结构.............................................................................63.1.25189SAT引脚功能............................................................................73.1.35189SAT存储器................................................................................83.2热电偶简介...........................................................................................113.2.1热电效应及微观解释........................................................................113.2.2热电偶类别及冷端补偿....................................................................123.2.3热电偶选型.....................................................................................133.3芯片MAX6675简介............................................................................143.3.1芯片MAX6675的内部结构图..........................................................143.3.2芯片6675MAX的特性......................................................................153.3.3芯片6675MAX工作原理...................................................................163.3.4芯片6675MAX温度补偿...................................................................163.3.5芯片6675MAX温度测量...................................................................173.4芯片1302DS简介...................................................................................183.4.1芯片1302DS内部结构图..................................................................183.4.2芯片1302DS引脚图.........................................................................183.5芯片1602LCD简介................................................................................193.6系统硬件电路设计...............................................................................203.6.1电源电路设计..................................................................................203.6.2热电偶与MAX6675电路设计..........................................................213.6.3时钟与复位电路设计.........