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B温度传感器课程设计报告完整版

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B温度传感器课程设计

报告

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

单片机课程设计报告

设计题目: DS18B20温度传感器

班级: 09电信(2)班

姓名: xxx

学号: xxx

指导教师: xxx

调试地点: xxx

目录

一、概述

2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。

本文主要介绍了一个基于89S51单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。

关键词:单片机AT89C51、DS18B20温度传感器、液晶显示LCD1602。

二、内容

1、课程设计题目

基于DS18B20的温度传感器

2、课程设计目的

通过基于MCS-51系列单片机AT89C51和DS18B20温度传感器检测温度,熟悉芯片的使用,温度传感器的功能,数码显示管的使用,汇编语言的设计;并且把我们这一年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础。

3、设计任务和要求

以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字温度计,采用数字温度传感器DS18B20为检测器件,进行单点温度检测,检测精度为±摄氏度。温度显示采用LCD1602显示,两位整数,一位小数。

系统总体仿真图

板上实现效果图

4、正文

(一)、方案选择与论证

根据设计任务的总体要求,本系统可以划分为以下几个基本模块,针对各个模块的功能要求,分别有以下一些不同的设计方案:

(1)、温度传感模块

方案一:采用热敏电阻,热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1摄氏度的信号是不适用的,也不能满足测量范围。在温度测量系统中,也常采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等。但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使测温系统的硬件结构较复杂。另外,这种测温系统难以实现多点测温,也要用到复杂的算法,一定程度上也增加了软件实现的难度。

方案二:采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。便于单片机处理及控制,节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。

综上分析,我们选用第二种方案。

温度传感模块仿真图

(2)、显示模块

方案一:采用8位段数码管,将单片机得到的数据通过数码管显示出来。该方案简单易行,但所需的元件较多,且不容易进行操作,可读性差,一旦设定后很难再加入其他的功能,显示格式受限制,且大耗电量大,不宜用电池给系统供电。

方案二:采用液晶显示器件,液晶显示平稳、省电、美观,更容易实现题目要求,对后续的园艺通兼容性高,只需将软件作修改即可,可操作性强,也易于读数,采用RT1602两行十六个字符的显示,能同时显示其它的信息如日期、时间、星期、温度。

综上分析,我们采用了第二个方案

显示模块仿真图

三、系统的具体设计与实现

(1)、系统的总体设计方案

采用AT89S52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制,读取温度信号并进行计算处理,并送到液晶显示器LCD1602显示。按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图下所示。

(2)、硬件电路设计

a、单片机控制模块

该模块由AT89C51单片机组成在设计方面,AT89C51的EA接高电平,其外围电路提供能使之工作的晶振脉冲、复位按键,四个I/O分别接8路的单列IP座方便与外围设备连接。当AT89C51芯片接到来自温度传感器的信号时,其内部程序将根据信号的类型进行处理,并且将处理的结果送到显示模块,发送控制信号控制各模块。

b、温度传感器模块

DS18B20相关资料

1、DS18B20原理与分析

DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。可以分别在 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进,给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。以下是DS18B20的特点:(1)独特的单线接口方式:DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理

器与DS18B20的双向通讯。

(2)在使用中不需要任何外围元件。

(3)可用数据线供电,电压范围:+~ + V。

(4)测温范围:-55 - +125 ℃。固有测温分辨率为℃。

(5)通过编程可实现9-12位的数字读数方式。

(6)用户可自设定非易失性的报警上下限值。

(7)支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点测温。(8)负压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

2、DS18B20的测温原理

DS18B20的测温原理上图所示,图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数,进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这就是DS18B20的测温原理。另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,他有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。 DS18B20工作过程一般遵循以下协议:初始化——ROM操作命令——存储器操作命令——处理数据

①初始化

单总线上的所有处理均从初始化序列开始。初始化序列包括总线主机发出一复位脉冲,接着由从属器件送出存在脉冲。存在脉冲让总线控制器知道DS1820 在总线上且已准备好操作。

② ROM操作命令

一旦总线主机检测到从属器件的存在,它便可以发出器件ROM操作命令之一。所有ROM操作命令均为8位长。这些命令如下:

Read ROM(读ROM)[33h]

此命令允许总线主机读DS18B20的8位产品系列编码,唯一的48位序列号,以及8位的CRC。此命令只能在总线上仅有一个DS18B20的情况下可以使用。如果总线上存在多于一个的从属器件,那么当所有从片企图同时发送时将发生数据冲突的现象(漏极开路会产生线与的结果)。

Match ROM( 符合ROM)[55h]

此命令后继以64位的ROM数据序列,允许总线主机对多点总线上特定的DS1寻址。只有与64位ROM序列严格相符的DS18B20才能对后继的存贮器操作命令作出响应。所有与64位ROM序列不符的从片将等待复位脉冲。此命令在总线上有单个或多个器件的情况下均可使用。

Skip ROM( 跳过ROM )[CCh]

在单点总线系统中,此命令通过允许总线主机不提供64位ROM编码而访问存储器操作来节省时间。如果在总线上存在多于一个的从属器件而且在Skip ROM命令之后发出读命令,那么由于多个从片同时发送数据,会在总线上发生数据冲突(漏极开路下拉会产生线与的效果)。

Search ROM( 搜索ROM)[F0h]

当系统开始工作时,总线主机可能不知道单线总线上的器件个数或者不知道其64位

ROM编码。搜索ROM命令允许总线控制器用排除法识别总线上的所有从机的64位编码。

Alarm Search(告警搜索)[ECh]

此命令的流程与搜索ROM命令相同。但是,仅在最近一次温度测量出现告警的情况下,DS18B20才对此命令作出响应。告警的条件定义为温度高于TH 或低于TL。只要DS18B20一上电,告警条件就保持在设置状态,直到另一次温度测量显示出非告警值或者改变TH或TL的设置,使得测量值再一次位于允许的范围之内。贮存在EEPROM 内的触发器值用于告警。

③存储器操作命令

Write Scratchpad(写暂存存储器)[4Eh]

这个命令向DS18B20的暂存器中写入数据,开始位置在地址2。接下来写入的两个字节将被存到暂存器中的地址位置2和3。可以在任何时刻发出复位命令来中止写入。

Read Scratchpad(读暂存存储器)[BEh]

这个命令读取暂存器的内容。读取将从字节0开始,一直进行下去,直到第9(字节8,CRC)字节读完。如果不想读完所有字节,控制器可以在任何时间发出复位命令来中止读取。

Copy Scratchpad(复制暂存存储器)[48h]

这条命令把暂存器的内容拷贝到DS18B20的E2存储器里,即把温度报警触发字节存入非易失性存储器里。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又正在忙于把暂存器拷贝到E2存储器,DS18B20就会输出一个“0”,如果拷贝结束的话,DS18B20 则输出“1”。如果使用寄生电源,总线控制器必须在这条命令发出后立即起动强上拉并最

少保持10ms。

Convert T(温度变换)[44h]

这条命令启动一次温度转换而无需其他数据。温度转换命令被执行,而后DS18B20保持等待状态。如果总线控制器在这条命令之后跟着发出读时间隙,而DS18B20又忙

于做时间转换的话,DS18B20将在总线上输出“0”,若温度转换完成,则输出“1”。如果使用寄生电源,总线控制器必须在发出这条命令后立即起动强上拉,并保持500ms。

Recall E2(重新调整E2)[B8h]

这条命令把贮存在E2中温度触发器的值重新调至暂存存储器。这种重新调出的操作在对DS18B20上电时也自动发生,因此只要器件一上电,暂存存储器内就有了有效的数据。在这条命令发出之后,对于所发出的第一个读数据时间片,器件会输出温度转换忙的标识:“0”=忙,“1”=准备就绪。

Read Power Supply(读电源)[B4h]

对于在此命令发送至DS18B20之后所发出的第一读数据的时间片,器件都会给出其电源方式的信号:“0”=寄生电源供电,“1”=外部电源供电。

④处理数据

DS18B20的高速暂存存储器由9个字节组成,其分配如图3所示。当温度转换命令发布后,经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据,读取时低位在前,高位在后。

DS18B20温度数据表

上表是DS18B20温度采集转化后得到的12位数据,存储在DS18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于或等于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于即可得到实际温度。

温度转换计算方法举例:

例如当DS18B20采集到+125℃的实际温度后,输出为07D0H,则:实际温度=07D0H╳=2000╳=1250C。例如当DS18B20采集到-55℃的实际温度后,输出为FC90H,则应先将11位数据位取反加1得370H(符号位不变,也不作为计算),则:实际温度=370H╳=880╳=550C。

2、显示模块LCD1602资料(这里主要介绍下指令说明及时序)

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如表10-14所示:

四、软件设计

系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换子程序、计算温度子程序、显示等等。

1、主程序

主要功能是完成DS18B20的初始化工作,并进行读温度,将温度转化成为压缩BCD 码并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。

2、读出温度子程序

读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如下图所示。

3、温度转换命令子程序

温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令,当采用12位分辩率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。流程图图如下4、计算温度子程序

计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算,并进行温度值正负的判定。流程图如下:

五、完整程序如下:

#include <>

#include <>

typedef unsigned char uint8;

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit DQ = P3^3; 位时间为480μs,因此延时时间为(480-24)/16 = ,取29μs。

DQ = 1; 过70μs之后检测存在脉冲,因此延时时间为(70-24)/16 = ,

取3μs。

d = DQ; 自动检测技术及应用【M】.北京:机械工业出版社.

【2】万隆.单片机原理及应用技术教程清华大学出版社.

【3】李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版).杭州:北京航空航天大学出版社,

【4】李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社.

【5】康华光.数字电子技术基础(第四版). 北京:高等教育出版社.

基于单片机的温度传感器的设计说明

基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14

数据结构课程设计报告(完整版)[1]

第二题:电梯模拟 1、需求分析: 模拟某校九层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯,能在每层停留。九个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、……第八层,其中第一层是大楼的进出层,即是电梯的“本垒层”,电梯“空闲”时,将来到该层候命。 乘客可随机地进出于任何层。对每个人来说,他有一个能容忍的最长等待时间,一旦等候电梯时间过长,他将放弃。 模拟时钟从0开始,时间单位为0.1秒。人和电梯的各种动作均要消耗一定的时间单位(简记为t),比如:有人进出时,电梯每隔40t测试一次,若无人进出,则关门;关门和开门各需要20t;每个人进出电梯均需要25t;如果电梯在某层静止时间超过300t,则驶回1层侯命。 而题目的最终要求输出时: 按时序显示系统状态的变化过程,即发生的全部人和电梯的动作序列。 2、设计 2.1设计思想: (1)数据结构设计 本题中的电梯的变化,是一个动态变化的过程,要在动态过程中实现 正常跳转,首先要确定各种跳转的状态,因而这里我使用枚举类型来 表示电梯的各种状态的: enum {up,down,stop,home}State(home); 同时初始化最初状态为电梯在本垒层。而在电梯的运行过程中对于乘 客来说,显然有一个进入电梯与出电梯的队列,因而在这里我是用的 链表来实现这个过程的,同时用结构体来保存该乘客的信息: typedef struct passage { int now;//乘客当前所在的位置 int dis;//乘客的目地地 int wait;//最长的等待的时间 int waitnow;//已经等待的时间 struct passage *next; }Passage; 虽然电梯中的状态是由枚举类型来实现的,但是在整个程序的运行过 程中,我还是为电梯设置了一个结构体类型,以便保存更多的信息: typedef struct lift { int count_C;//计数电梯已到达的层数 int count_A;//系统的总时间计数器记得必须初始化为0 int flag_in[High];//九个楼层有无请求的标志哪个楼层如果有请 求该标志置1 int num;//等待队列中的人数记得要进行初始化为0 int people;//电梯中人数

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温度传感器实验

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)1(20BT AT R R T ++=, 式中:T R ——铂热电阻在T ℃时的电阻值 0R ——铂热电阻在0℃时的电阻值 A ——系数(=C ??/103.96847-31) B ——系数(= C ??/105.847--71) 3、PN 结温敏二极管 半导体PN 结具有良好的温度线性,PN 结特性表达公式为: γln be e kT U =?, 式中,γ为与PN 结结构相关的常数; k 为波尔兹曼常数,K J /1038.1k 23-?=; e 为电子电荷量,C 1910602.1e -?=; T 为被测物体的热力学温度(K )。 当一个PN 结制成后,当其正向电流保持不变时,PN 结正向压降随温度 的变化近似于线性,大约以2mV/℃的斜率随温度下降,利用PN 结的这一特性可以进行温度的测量。 4、热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的 热敏元件,灵敏度高,可以测量小于0.01℃的温差变化。 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC 、负温度系数热敏电阻NTC 和在 某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR 。 实验中使用NTC ,热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律,为:)11(00e T T B t R R -=。式中: T 为被测温度(K),16.273t +=T 0T 为参考温度(K),16.27300+=t T T R 为温度T 时热敏电阻的阻值 0R 为温度0T 时热敏电阻的阻值 B 为热敏电阻的材料常数,由实验获得,一般为2000~6000K 5、集成温度传感器 用集成工艺制成的双端电流型温度传感器,在一定温度范围内按1uA/K 的恒定比值输出与温度成正比的电流,通过对电流的测量即可知道温度值(K 氏温度),经K 氏-摄氏转换电路直接得到摄氏温度值。

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。 1 引言 传感器是一种有趣的且值得研究的装置,它能通过测量外界的物理量,化学量或生物量来捕捉知识和信息,并能将被测量的非电学量转换成电学量。在生活中它为我们提供了很多方便,在传感器产品中,温度传感器是最主要的需求产品,它被应用在多个方面。总而言之,传感器的出现改变了我们的生活,生活因使用传感器也变得多姿多彩。 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测 2 设计要求

城市轨道交通课程设计报告(很齐全,很完整的课程设计)

轨道交通课程设计报告 指导老师:江苏大学武晓辉老师 一、项目背景及镇江市轨道交通建设必要性 镇江市位于北纬31°37′~32°19′,东经118°58′~119°58′,地处长江三角洲地区的东端,江苏省的西南部,北临长江,与扬州市、泰州市隔江相望;东、南与常州市相接;西邻南京市。镇江市域总面积3847平方公里,总体规划定位城市性质为国家历史文化名城,长江三角洲重要的港口、风景旅游城市和区域中心城市之一。 2005年,镇江城市总体规划进入实施阶段,城市空间布局将极大突破现有形态,“扩充两翼、向南延伸”成为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列,城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求。镇江市为江苏省辖地级市,现辖京口、润州、丹徒三区,代管句容、丹阳、扬中三市。另有国家级经济技术开发区-镇江新区行使市辖区经济、社会管理权限。镇江全市总面积3848平方公里,人口311万人,市区户籍人口103.3万人市,市区常住人口122.37万人,人民政府驻润州区南徐大道68号。 内部城市空间结构调整:2005年,镇江城市总体规划进入实施阶段,城市空间布局将极大突破现有形态,“扩充两翼、向南延伸”成

为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列,城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求,建设轨道交通是未来城市规划的必然结果。 城市化发展水平规划: 近期(2000-2010):城市化水平达到:55% 城镇人口162万 中期(2010-2020):城市化水平达到:60% 城镇人口184万 远期(2020-2050):城市化水平达到:70% 城镇人口231万城市等级规模规划: 中期:形成1个大城市,1个中等城市,2个小城市和38个小城镇的等级结构。 远期:形成1个特大城市,2个中等城市,1个小城市和27个小城镇的等级结构。 镇江位于南京都市圈核心层,是一座新兴工业城。镇江拥有2个国家级开发区、6个省级开发区、5个国家级高新技术产业基地,镇江市的经济发展水平居江苏省中等偏上水平。2013年实现国内生产总值2927.09亿元,完成公共财政预算收入245.52亿元,城镇居民人均可支配收入32977元,农民人均纯收入16258元,增长18.1%,;人均GDP73947元,居江苏省第5名。“三次产业”分别实现增加值129.06亿元、1549.4亿元、1248.63亿元,同比分别增长3.1%、12.5%和12.3%。

大学物理实验-温度传感器实验报告

关于温度传感器特性的实验研究 摘要:温度传感器在人们的生活中有重要应用,是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法,具体研究了三种温度传感器关于温度的特性,发现NTC电阻随温度升高而减小;PTC电阻随温度升高而增大;但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件,线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波 尔兹曼常量和禁带宽度,与标准值符合的较好。 关键词:定标转化拟合数学软件 EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR 1.引言 温度是一个历史很长的物理量,为了测量它,人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量,具有反应时间快、可连续测量等优点,因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究,分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。 2.热电阻的特性 2.1实验原理 2.1.1Pt100铂电阻的测温原理 和其他金属一样,铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω(即Pt100)。铂电阻温度传感器精度高,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线,为此,首先要对铂电阻本身进行定标。 按IEC751国际标准,铂电阻温度系数TCR定义如下: TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1) 其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值(R100=138.51Ω,R0=100.00Ω),代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。 Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下: Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃

温度传感器设计报告

。 目录 摘要 (1) 1单片机简介 (1) 2基于单片机和温度传感器设计数字温度计的发展现状 (1) 3基于单片机的温度传感器设计数字温度计的技术现状 (2) 4选择的意义 (3) 第一部分 单片机的温度计设计制作准备 | 1电路介绍 (4) 2制作所需电子元件及其功能介绍 (4) 3制作焊接要求及注意事项 (5) 4安装完成调试说明及其使用说明 (7) 第二部分 单片机的温度计设计各个部分工作及其相关性能介绍 1 温度计的总体设计 (8) 总体论述 (8) 、 设计思路 (9) 2 硬件说明 (10) 测量输入模块 (10) 传感器选择 (10) DS18B20的介绍 (11) 键盘输入模块 (12) 显示模块 (13) 报警模块 (13) # 低功耗设计 (16) 设计思

路 (16) 20C51的低功耗措施 (17) 3软件和功能说明 (18) 数据的读取 (19) DS18B20的软件设计 (19) 第三部分 设计制作心得体会 (21) … 参考文献 (22) 附表 附表1---电路图 附表2---单片机控制程序 摘要 单片机简介 , 单片机全称为单片微型计算机。单片机发展始于70年代,经过30多年的发展,由于其具有高集成度、低功耗、工作电压范围宽、价格便宜、使用方便等诸多优点而在广泛使用。到目前为止将单片机发展阶段分为三个阶段,分别为初级阶段、高性能阶段、以及高位单片机的推出。通常单片机内部含有中央处理部件(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM、EPROM、Flash ROM)、定时器、计数器和各种输入输出接口等。目前8位单片机是目前品种最丰富、应用最广泛的单片机。今天我所使用的就其中比较典型的一种8位单片机AT89C51。

城市轨道交通课程设计报告很齐全很完整的课程设计

城市轨道交通课程设计报告很齐全很完整的课程设计

轨道交通课程设计报告 指导老师:江苏大学武晓辉老师 一、项目背景及镇江市轨道交通建设必要性 镇江市位于北纬31°37′~32°19′,东经118°58′~119°58′,地处长江三角洲地区的东端,江苏省的西南部,北临长江,与扬州市、泰州市隔江相望;东、南与常州市相接;西邻南京市。镇江市域总面积3847平方公里,总体规划定位城市性质为国家历史文化名城,长江三角洲重要的港口、风景旅游城市和区域中心城市之一。 ,镇江城市总体规划进入实施阶段,城市空间布局将极大突破现有形态,“扩充两翼、向南延伸”成为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列,城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求。镇江市为江苏省辖地级市,现辖京口、润州、丹徒三区,代管句容、丹阳、扬中三市。另有国家级经济技术开发区-镇江新区行使市辖区经济、社会管理权限。镇江全市总面积3848平方公里,人口311万人, 市区户籍人口103.3万人市, 市区常住人口122.37万人,人民政府驻润州区南徐大道68号。

内部城市空间结构调整:,镇江城市总体规划进入实施阶段,城市空间布局将极大突破现有形态,“扩充两翼、向南延伸”成为城市新的发展方向。伴随城市化进程加快、镇江跨入特大城市行列,城市空间的拓展对城市交通体系提出了新的要求,建设轨道交通是未来城市规划的必然结果。 城市化发展水平规划: 近期( - ):城市化水平达到:55% 城镇人口162万 中期( -2020):城市化水平达到:60% 城镇人口184万 远期(2020-2050):城市化水平达到:70% 城镇人口231万 城市等级规模规划: 中期:形成1个大城市,1个中等城市,2个小城市和38个小城镇的等级结构。 远期:形成1个特大城市,2个中等城市,1个小城市和27个小城镇的等级结构。 镇江位于南京都市圈核心层,是一座新兴工业城。镇江拥有2个国家级开发区、6个省级开发区、5个国家级高新技术产业基地,镇江市的经济发展水平居江苏省中等偏上水平。实现国内生产总值2927.09亿元,完成公共财政预算收入245.52亿元,城镇居民人均可支配收入32977元,农民人均纯收入16258元,增长18.1%,;人均GDP73947元,居江苏省第5名。“三次产业”分

温度传感器课程设计

温度传感器课程设计报告 专业:电气化___________________ 年级:13-2 学院:机电院 姓名:崔海艳 ______________ 学号:8021209235 目录 1弓I言................................................................... ..3

2设计要求................................................................. ..3 3工作原理................................................................. ..3 4 方案设计 ................................................................ ..4 5单元电路的设计和元器件的选择.............................................. ..6 5.1微控制器模块........................................................... .6 5.2温度采集模块...................................................... .. (7) 5.3报警模块.......................................................... .. (9) 5.4 温度显示模块..................................................... .. (9) 5.5其它外围电路........................................................ (10) 6 电源模块 (12) 7程序设计 (13) 7.1流程图............................................................... (13) 7.2程序分析............................................................. ..16 8.实例测试 (18) 总结.................................................................... ..18 参考文献................................................................ ..19

ATC温度传感器设计

电子系统综合设计报告姓名: 学号: 专业: 日期:2011-4-13 南京理工大学紫金学院电光系

摘要 本次课程设计目的是设计一个简易温度控制仪,可以在四联数码管上显示测得的温度。主要分四部份电路:OP07放大电路,AD转换电路,单片机部分电路,数码管显示电路。设计文氏电桥电路,得到温度与电压的关系,通过控制电阻值改变温度。利用单片机将现在温度与预设温度进行比较,将比较结果在LED数码管上显示,同时实现现在温度与预设温度之间的切换。 关键词放大电路转换电路控制电路显示 目录 1 引言 (3) 1.1 系统设计 (3) 1.1.1 设计思路 (3) 1.1.2 总体方案设计 (3) 2 单元模块设计 (4) 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (4) 2.1.1 温度传感器电路的设计 (4) 2.1.2 信号调理电路的设计 (4) 2.1.3 A/D采集电路的设计 (4) 2.1.4 单片机电路 (4) 2.1.5 键盘及显示电路的设计 (4) 2.1.6 输出控制电路的设计 (5) 2.2元器件的选择 (5) 2.3特殊器件的介绍 (5) 2.3.1 OP07A (5) 2.3.2 ADC0809 (6) 2.3.3 ULN2003 (7) 2.3.4 四联数码管(共阴) (7) 2.4各单元模块的联接 (8) 3.1开发工具及设计平台 (9) 3.1.1 Proteus特点 (9) 3.1.2 Keil特点 (9) 3.1.3 部分按键 (10) 4 系统测试 (14) 5 小结和体会 (16) 6 参考文献 (17)

1 引言 电子系统设计要求注重可行性、性能、可靠性、成本、功耗、使用方便和易维护性等。总体方案的设计与选择:由技术指标将系统功能分解为:若干子系统,形成若干单元功能模块。单元电路的设计与选择:尽量采用熟悉的电路,注重开发利用新电路、新器件。要求电路简单,工作可靠,经济实用。 1.1 系统设计 1.1.1 设计思路 本次实验基于P89L51RD2FN的温控仪设计采用Pt100温度传感器。 1.1.2 总体方案设计 设计要求 1.采用Pt100温度传感器,测温范围 -20℃ --100℃; 2.系统可设定温度值; 3.设定温度值与测量温度值可实时显示; 4.控温精度:±0.5℃。

数据结构课程设计报告约瑟夫环完整版

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 软件职业技术学院 2011年春季学期 算法与数据结构课程设计 题目:约瑟夫环 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 成绩:

摘要 约瑟夫环问题是典型的线性表的应用实例,其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。 经过分析,我们使用MICROSOFT公司的Microsoft Visual C++6.0开发工具,利用其提供的各种面向对象的开发工具,尤其是数据窗口这一能方便而简洁操纵数据库的智能化对象,首先在短时间内建立系统应用原型,然后,对初始原型系统进行需求迭代,不断修正和改进,直到形成用户满意的可行系统。 关键词:单循环链表;c语言;约瑟夫环;

序言 数据结构是研究数据元素之间的逻辑关系的一门课程,以及数据元素及其关系在计算机中的存储表示和对这些数据所施加的运算。该课程设计的目的是通过课程设计的综合训练,培养分析和编程等实际动手能力,系统掌握数据结构这门课程的主要内容。 本次课程设计的内容是用单循环链表模拟约瑟夫环问题,循环链表是一种首尾相接链表,其特点是无须增加存储容量,仅对表的链接方式稍作改变,使表处理更加灵活,约瑟夫环问题就是用单循环链表处理的一个实际应用。通过这个设计实例,了解单链表和单循环链表的相同与不同之处,进一步加深对链表结构类型及链表操作的理解。 通过该课程设计,能运用所学知识,能上机解决一些实际问题,了解并初步掌握设计、实现较大程序的完整过程,包括系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析,熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法,为进一步的应用开发打好基础。

温度传感器课程设计报告1

温度传感器的特性及应用设计 集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。这类传感器已在科研,工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。 1、目的要求 1.测量温度传感器的伏安特性及温度特性,了解其应用。 2.利用AD590集成温度传感器,设计制作测量范围20℃~100℃的数字显示测温装置。 3.对设计的测温装置进行定标和标定实验,并测定其温度特性。 4.写出完整的设计实验报告。 2、仪器装置 AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。 3、实验原理 AD590 R=1KΩ E=(0-30V) 四、实验内容与步骤 ㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围 ⒈按图摆好仪器,并用回路法连接好线路。 ⒉注意,温度传感器内阻比较大,大约为20MΩ左右,电源电 压E基本上都加在了温度传感器两端,即U=E。选择R4=1KΩ,温度传感器的输出电流I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。

⒊在0~100℃的范围内加温,选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃,分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。填入数据表格。 ⒋根据数据,描绘V~I特性曲线。可以看到从3V到30V,基本是一条水平线,说明在此范围内,温度传感器都能够正常工作。 ⒌根据V~I特性曲线,确定工作电压范围。一般确定在5V~25V为额定工作电压范围。 ㈡测量温度特性――确定其工作温度范围 ⒈按图连接好线路。选择工作电压为10V,输出电流为I=V/R4=V(mV)/1KΩ=│V│(μA)。 ⒉升温测量:在0~100℃的范围内加热,选择0.0 、10.0、 20.0……90.0、100.0℃时,分别同时测量输出电流大小。将数据填入数据表格。 注意:一定要温度稳定时再读输出电流值大小。由于温度传感器的灵敏度很高,大约为k=1μA/℃,所以,温度的改变量基本等于输出电流的改变量。因此,其温度特性曲线是一条斜率为k=1的直线。 ⒊根据数据,描绘I~T温度特性曲线。 ⒋根据I~T温度特性曲线,求出曲线斜率及灵敏度。 ⒌根据I~T温度特性曲线,在线性区域内确定其工作温度范围。 ㈢实验数据: ⒈温度特性

51单片机温度传感器课程设计.

基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中温度传感器就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,该设计控制器使用单片机STC89S52,测温传感器使用DS18B20,用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词:单片机,数字控制,温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器

课程设计报告完整电子版模板

武汉东湖学院计算机科学学院课程设计报告 课程名称:数据库原理课程设计 题目: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师:谭玲丽 2016 年 5 月 12 日

课程设计任务书 (由指导教师填写) 课程名称:数据库原理课程设计 设计题目: 专业:计算机科学班级: 完成时间:2016.5.12-2016.6.14 指导教师:谭玲丽专业负责人:

课程设计成绩评价表 指导教师:年月日

数据库原理课程设计 目录 1 需求分析............................................................................................................... n 1.1 需求概述 ................................................................................................... n 1.2 功能简介 ................................................................................................... n 2 数据库概念结构设计 .......................................................................................... n 2.1 确定联系集.......................................................................................................... n 2.2 局部E-R图 .......................................................................................................... n 2.3总E-R图 ............................................................................................................... n 3 数据库逻辑结构设计阶段 ......................................................................................... n 3.1关系模式的转换................................................................................................... n 3.2模式求精(规范化过程)................................................................................... n 4 数据库物理设计........................................................................................................... n 4.1数据库物理结构................................................................................................... n 4.2数据表存放位置、系统配置............................................................................... n 5 数据库的实施和维护 .................................................................................................. n 5.1 定义...................................................................................................................... n 5.1.1 数据库的定义 ........................................................................................... n 5.1.2 表的定义 ................................................................................................... n 5.2 数据操作.............................................................................................................. n 5.2.1 单表查询 ................................................................................................... n 5.2.2 连接查询 ................................................................................................... n 5.2.3 操作结果集查询 ....................................................................................... n 5.2.4 嵌套查询 ................................................................................................... n 5.3 数据库更新操作.................................................................................................. n 5.3.1 插入数据 ................................................................................................... n 5.3.2 修改数据 ................................................................................................... n 5.3.3 删除数据 ................................................................................................... n 5.4 为数据库建立索引.............................................................................................. n 5.4.1 索引的建立 ............................................................................................... n 5.4.2 索引的删除 ............................................................................................... n 5.5 数据库的安全性(自主存取控制)........................................................................ n 5.5.1 登录帐户管理 ........................................................................................... n 5.5.2 用户权限管理 ........................................................................................... n 5.6 数据库的完整性.................................................................................................. n 5.6.1 实体完整性定义 ....................................................................................... n 5.6.2 参照完整性定义 ....................................................................................... n 5.6.2 用户自定义完整性定义 ........................................................................... n 5.6.3 触发器定义 .............................................................................................. n 5.7自定义函数.......................................................................................................... n 5.8存储过程的定义.................................................................................................. n 5.9事务的定义.......................................................................................................... n 6 总结................................................................................................................................. n 参考文献 ............................................................................................................................ n

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