溫度檢測實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題： 溫敏電阻數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：15電氣工程（ 1）班學(xué)生姓名：傅 XX指導(dǎo)教師：羅 XX設(shè)計(jì)時(shí)間：物理與電子工程學(xué)院溫敏電阻數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)備整機(jī)結(jié)構(gòu)及硬件電路框圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)思路， 設(shè)計(jì)硬件電路框圖 如下圖所示，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由 4 個(gè)模塊組成：主控 制器、測溫電路、顯示電路和報(bào)警電路。 AT89C51對(duì) LCD1602初始化、溫 度采集、溫度轉(zhuǎn)換、液晶顯示屏顯示、蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)。本裝置詳細(xì)組成部分如下：a. 主控模塊： AT89C51片機(jī)；b. 測溫電路： 103 溫敏電阻；c. 顯示電路： LCD1602液晶顯示

2、屏；d. 報(bào)警電路：無源蜂鳴器。5設(shè)計(jì)目標(biāo)：(1)搭建一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)；(2)通過溫敏電阻檢測溫度，擬合曲線頻率和溫度的關(guān)系，通過程序，將 溫度顯示在 LCD1602上。、方案設(shè)計(jì)與論證1單片機(jī)選擇采用 STC89C52芯片， STC89C52是我們較為常用的一種單片機(jī)，對(duì)其燒寫調(diào)試都 比較熟悉，所以選之為本次使用的單片機(jī)，避免給本次設(shè)計(jì)帶來新的設(shè)計(jì)壓力。 2測溫電路： 103溫敏電阻、 555震蕩電路103 溫敏電阻的特點(diǎn)：1) 搭配 555 振蕩電路即可產(chǎn)生一定頻率的脈沖；2) 電氣性能佳，可焊性好；3) 測量溫度范圍在 40到 125之間；4) 價(jià)錢合適，性價(jià)比高熱敏電阻與溫度對(duì)照表：

3、已知條 件B 常數(shù)3380單位k創(chuàng)建人： LXF 日 期： 2008-6-11R值10計(jì)算公式： Rt =R*EXP(B*(1/T1-1/T2)說明： 1、Rt 是熱敏電阻在 T1溫度下的阻值；2、R 是熱敏電阻在 T2常溫下的標(biāo)稱阻值；3、B 值是熱敏電阻的重要參數(shù)； 4、EXP是 e 的 n 次方；5、這里 T1和 T2指的是 K度即開爾文溫度， K度=（絕對(duì)溫度）+攝氏度；溫度 T1阻值 Rt溫度 T1阻值 Rt溫度 T1阻值 Rt溫度 T1阻值 Rt-40235.24486-39221.34587-38208.44688-37196.54789-36184.64890-35173.74

4、991-34163.85092-33154.95193-32145.105294-31137.115395-30129.125496-29122.135597-28145698-27109.155799-26103.1658100-251759101-241860102-231961103-222062104-212163105-202264106-192365107-182466108162668110-152769111-142870112-1329712.113-123072114-113173115-103274116-93375117-83476118-73

5、577119-637.3678120-535.3779121-43880122-33981123-240821.124-141831250428412614385127555 振蕩電路的特點(diǎn)：電源接通時(shí)，555 的 3 腳輸出高電平，接至單片機(jī) T0 口。同時(shí)電源通過 R1R2 向電容 C充電，當(dāng) C上的電壓到達(dá) 555集成電路 6 腳的閥值電壓 （2/3電源電壓） 時(shí)， 555的 7 腳把電容里的電放掉， 3 腳由高電平變成低電平。當(dāng)電容的電壓降 到 1/3 電源電壓時(shí)， 3 腳又變?yōu)楦唠娖剑?同時(shí)電源再次經(jīng) R1R2向電容充電。 這樣 周而復(fù)始，形成振蕩。電路簡單并且穩(wěn)定性好。3.顯示模塊

6、的選擇 :LCD1602液晶顯示LCD1602特點(diǎn)：a. 耗電量較傳統(tǒng) CRT相比較小b. 體積輕巧，不占地方c. 顯示內(nèi)容豐富d. 可以精簡為四線傳輸各個(gè)拐角作用如下表：4.報(bào)警電路： 蜂鳴器 蜂鳴器優(yōu)點(diǎn)： 1程序控制方便 2頻率可調(diào)三、單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算1振蕩電路的設(shè)計(jì) 晶體和電容決定了單片機(jī)的工作時(shí)間精度為 1 微秒。晶體可在之間選擇。 由于本次設(shè)計(jì)涉及到串口通信模塊， 考慮其波特率設(shè)置問題， 所以本 次設(shè)計(jì)采用 12MHz 的石英晶體片。對(duì)電容無嚴(yán)格要求，但它的取值對(duì)振蕩頻率 輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振速度有一點(diǎn)影響。 C1 和 C2 可在 20-100PF 之間取值，一般情

7、況取 20PF。振蕩電路的電路圖如圖 1 所示。Y1為 12MHz 的晶 振， C1與C2是22PF的普通電容。 C1、C2、Y1三者一起構(gòu)成了石英振蕩器圖 1：晶振模塊2. 顯示電路的設(shè)計(jì)1602 液晶也叫 1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào) 等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè) 5X7或者 5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣 字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔， 起到了字符間距和行間距的作用， 正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形 （用自 定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示 兩行，每行

8、16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。市面上字符液晶大多數(shù)是 基于 HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控 制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 具體電路如圖 3 所示：圖 2:LCD16023. 測溫電路的設(shè)計(jì)通過 555 定時(shí)器和 103 溫敏電阻結(jié)合，設(shè)計(jì)測溫電路具體電路如圖 3 所示：圖 3：測溫模塊4. 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)連接一個(gè)無源蜂鳴器在設(shè)計(jì)需要的情況下進(jìn)行報(bào)警其具體電路如圖 4 所示：圖 4 ：報(bào)警電路模塊五、原理圖、 PCB、仿真運(yùn)行圖及元件清單（附錄）六、硬件設(shè)計(jì)調(diào)試從而能減1.檢測元器件在領(lǐng)到元件后， 我們必須首先確保

9、所領(lǐng)的元件都是能正常工作的，少焊接后的許多調(diào)試的麻煩。 如何檢測元器件是否能正常工作呢， 我覺得最好的 方法就是將器件放在成品的電路板上測試， 以驗(yàn)證其是否能正常工作時(shí)最好的方 法。若沒有成品電路， 我們則只能做一些最基本的外科式的檢測， 如用電壓表檢 測其引腳測試其阻抗，以及接上電源后其，各個(gè)引腳的電壓是否正常。2.焊接及調(diào)試在單面板上涂一層助焊劑， 對(duì)照原理圖將元件合理安裝在單面板上， 檢查元 件位置是否正確。 檢查無誤后， 用電烙鐵將每個(gè)元件用焊錫焊牢， 保證每個(gè)元件 不虛焊。 在焊元件時(shí)根據(jù)不同元件耐熱性能盡量減少焊接時(shí)間。 焊集成塊時(shí)， 先 焊插槽。焊接完畢后用萬用表檢查是否短路和斷

10、路。 通電后檢測各個(gè)引腳上的電 壓是否與期望值相符或相近。七、軟件設(shè)計(jì)調(diào)試1. 程序流程圖：開始初始化 2行 16列 LCD轉(zhuǎn)化成溫度圖 8 ：實(shí)物圖八、結(jié)論與心得在做之前 ,我以為很簡單 ,就像以前做物理實(shí)驗(yàn)一樣 ,做完實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騼上伦泳?將實(shí)驗(yàn)報(bào)告做完。直到板子做出來，我才知道其實(shí)并不容易做,但學(xué)到的知識(shí)與難度成正比，使我受益匪淺。做的時(shí)候一定要一步一步來， 仿真要通過了才能進(jìn)行下一步實(shí)物的制作。 期 間學(xué)到了電容的讀數(shù)， 因?yàn)殡娙菔褂玫牟徽_， 所以一直無法達(dá)到預(yù)期效果。 程 序部分我學(xué)到一個(gè)很方便的顯示語句比原先書上的簡單很多。 兩周的實(shí)訓(xùn)讓我學(xué) 到了不少使用的知識(shí)，更重要的是，這個(gè)過程

11、，還有思考問題的方法，這是通用 的。期間培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如合作精神、交流能力、獨(dú)立思 考、測試前沿信息的捕獲能力等； 提高了自己動(dòng)手能力， 培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作 風(fēng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。經(jīng)過這次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)， 我覺得自己學(xué)到了不少東西。 以前我們基本上是學(xué)習(xí)書 本上的知識(shí)，只懂得理論， 通過這次實(shí)際的操作和鍛煉， 學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和 利用工具書，怎樣制作電路圖。 當(dāng)在設(shè)計(jì)過程中需要用一些不曾見過的東西或不 曾學(xué)過的知識(shí)時(shí)， 我就會(huì)去有針對(duì)性地進(jìn)行查找資料， 然后加以利用， 把它搞清 楚，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長自己見識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，并 學(xué)會(huì)了用 PROTEL軟件畫電路圖。 通過本次設(shè)計(jì)， 我覺得我還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)， 特別在軟件程序方面更要重視，以便在以后的學(xué)習(xí)或工作中，能夠?qū)W有所用。附錄附錄 1：總原理圖附錄 2：PCB圖附錄 3：+LCD1602元件清單附錄 4：仿真運(yùn)行截圖附錄 5：程序清單：/* fHz,(float) x);fC ,(float) y);lcd_string(0x40,tab2);elsebeep=0;delay(1);beep=bee