基于单片机的PT100热敏温度采集系统设计

**单片机设计介绍,基于单片机热敏PT100温度采集系统设计

文章目录

  • 一 概要
  • 二、功能设计
  • 设计思路
  • 三、 软件设计
  • 原理图
  • 五、 程序
  • 六、 文章目录
  • 一 概要

      基于单片机热敏PT100温度采集系统的设计概要如下:

    一、设计目标

    该系统旨在通过单片机技术实现对温度的实时监测和精确控制,利用热敏电阻PT100作为温度传感器,满足特定应用场景下的温度测量和控制需求。

    二、系统组成

    PT100温度传感器:PT100是一种铂热电阻,其阻值随着温度的变化而变化。该传感器负责将温度信号转换为电阻值变化。
    信号调理电路:该电路负责将PT100输出的电阻值变化转换为电压信号,并进行信号放大和滤波,以便后续处理。
    A/D转换器:将放大后的电压信号转换为数字信号,以供单片机读取和处理。
    单片机:作为系统的核心控制器,负责读取A/D转换器输出的数字信号,并进行温度值的计算和处理。同时,单片机还可以根据预设的控制逻辑输出控制指令,实现温度的精确控制。
    显示模块:用于显示当前温度值和控制状态,方便用户实时了解系统的工作情况。
    三、工作原理

    PT100温度传感器实时监测环境温度,并将其转换为电阻值变化。
    信号调理电路将PT100输出的电阻值变化转换为电压信号,并进行信号放大和滤波处理。
    A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号,并传输给单片机。
    单片机读取A/D转换器输出的数字信号,根据PT100的阻值-温度关系计算出当前温度值。
    单片机根据预设的控制逻辑输出控制指令,通过执行机构实现温度的精确控制。
    显示模块实时显示当前温度值和控制状态,供用户参考。
    四、系统特点

    精确性:PT100具有高精度和稳定性,能够准确反映环境温度的变化。
    实时性:系统能够实时监测环境温度,并快速响应温度变化。
    灵活性:系统支持多种温度控制策略,可以根据实际应用需求进行灵活配置。
    可靠性:单片机作为核心控制器,具有稳定可靠的性能和较强的抗干扰能力。
    五、应用前景

    基于单片机热敏PT100温度采集系统具有广泛的应用前景。它可以应用于各种需要温度测量和控制的场景,如工业生产、汽车领域、航空航天、农业、食品等。随着物联网、人工智能等技术的不断发展,该系统还可以与其他智能设备和服务进行集成和融合,实现更加智能化、便捷化的温度监测和控制。

    二、功能设计

    文件夹内包含工程文件,可直接运行或者二次开发;

    此设计可作为毕业设计和课程设计资料,包含原理图、程序代码(嵌入式类设计)、软件资料等等,非常完善;

    设计思路

    设计思路
    文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

    调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

    比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

    软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

    三、 软件设计

    本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

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    仿真实现
    本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

    Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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    原理图

    五、 程序

    本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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    六、 文章目录

    目 录

    摘 要 I
    Abstract II
    引 言 1
    1 控制系统设计 2
    1.1 主控系统方案设计 2
    1.2 传感器方案设计 3
    1.3 系统工作原理 5
    2 硬件设计 6
    2.1 主电路 6
    2.1.1 单片机的选择 6
    2.2 驱动电路 8
    2.2.1 比较器的介绍 8
    2.3放大电路 8
    2.4最小系统 11
    3 软件设计 13
    3.1编程语言的选择 13
    4 系统调试 16
    4.1 系统硬件调试 16
    4.2 系统软件调试 16
    结 论 17
    参考文献 18
    附录1 总体原理图设计 20
    附录2 源程序清单 21
    致 谢 25

    作者:01单片机设计

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