基于PT100的数字温度计的设计 课程设计报告及源代码下载

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基于PT100的数字温度计的设计 课程设计报告及源代码下载
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4 Y4 L$ W3 r4 T! C, Z2 k. g以下是本报告的部分内容预览：
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学生姓名			班级学号	% b9 c/ G! z: O% }4 W# ^. R
( x+ {$ j8 @, y$ q5 P& J 专              业		测控技术与仪器	课程设计题目	基于PT100热电阻的温度检测系统的设计
5 p  {9 u2 c4 R5 |& H  Z ) N7 K, t0 V) x5 _ 评 6 y2 L" q' B+ Y6 n5 v* L3 {/ O + U0 y# z+ _0 I6 f 语	组长签字：
7 z* V& M- @3 A. ~ ! Q2 ]6 f& O3 g2 t + \3 Q, N' i9 Q( ] / C9 @+ N* ^: g! J 成绩	( V% }" Q# {0 Q7 j8 _
8 U4 `, S% C5 o  i8 V1 i1 K# A7 F ! _6 C/ }. R" ]6 P" O) m# ^" e 日期	- T$ {5 T( |, {8 n  q( ]" u " C. J. V% U7 [2 s  S9 | 5 _0 u% F" t) x( c/ d- o- O, t 201             年             月              日

课程设计任务书

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学             院	自动化与电气工程学院		专 业		测控技术与仪器
学生姓名			班级学号		2 ~9 t9 c( y. {, f
课程设计题目	基于热电阻的温度检测系统的设计
实践教学要求与任务: 1、熟悉所确定的题目，从问题需求、程序结构、难点及关键技术等方面进行分析, 形成系统的设计方案； 2、根据方案设计硬件电路； 3、软件编程并调试； 4、完成课程设计报告，打印程序，给出运行结果。 工作计划与进度安排: 第 18 周（12 月 28 日-12 月 31 日）：根据设计要求和内容查阅参考文献或资料， 提出设计方案，进行原理设计。 第 20 周（1 月 11 日-1 月 15 日）：根据设计方案，完善设计，并进行硬件及软 件调试，测试，撰写课程设计报告，答辩。
指导教师： / @. y# L( J6 P! `% F5 | 201             年             月              日		专业负责人：   t! d" Q; y; b" z1 U 201              年             月              日		学院教学副院长： & E" [9 O- r) q3 d5 a7 m% ] & _3 F0 r/ J. R0 m 201             年             月              日

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1引言...........................................................................................................1

2系统总体设计方案.................................................................................2

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2.1方案设计.......................................................................................2

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2.2工作原理.......................................................................................2

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3系统硬件设计.........................................................................................3

1 b' U* V( O2 ^5 E

3.1铂热电阻简介...............................................................................4

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3.2运算放大器 LM324简介...........................................................5

3.3ADC0804芯片简介.....................................................................6

% T0 q* v! }2 k' m# R
; L$ p5 \! Q' [; J. }1 c, p

3.4控制电路......................................................................................7

$ o  H/ D! b5 q6 W- d4 w
' O4 P" U2 m% m6 T/ h# l) b# X

3.5显示电路.....................................................................................10

4 k! s" [, a. ~% U

4系统软件设计........................................................................................11

3 u1 |9 |& c  j; P8 I

4.1软件介绍.....................................................................................11

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4.2程序流程图.................................................................................13

( s( o( ]2 P4 I
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5元件清单...............................................................................................14

6系统调试与测试结果...........................................................................14

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7测量结果分析.......................................................................................15

7.1结果分析.....................................................................................15

" p, D. V+ T6 r* V2 o' }. R

7.2误差分析.....................................................................................16

8总结........................................................................................................19

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1引言

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在工农业生产中，温度检测及其控制占有举足轻重的地位，随着现代信息 技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现 ，能够独立工作的温度检测和显示 系统已经应用于诸多领域。要达到较高的测量精度需要很好的解决引线误差补偿 问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差等问题，使温度检测复杂 化。模拟信号在长距离传输过程中，抗电磁干扰时令设计者伤脑筋的问题，对于 多点温度检测的场合，各被检测点到监测装置之间引线距离往往不同，此外，各 感元件参数的不一致，这些都是造成误差的原因，并且难以完全清除。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为 自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥 越来越大的作用。采用单片机对温度采集进行控制，不仅具有控制方便、组态简 单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控数据的技术指标，从而能够大大 提高产品的质量和数量。

由于科学技术的飞速发展，特别是微电子加工技术，计算机技术及信息处理 技术的发展，人们对信息资源的需求日益增长，作为提供信息的传感技术及传感 器愈来愈引起人们的重视，而综合各种技术的传感器技术也进入到一个飞速的发 展阶段。要及时正确地获取各种信息，解决工程、生产及科研中遇到的各种具体 的检查问题，就必须合理选择和善于应用各种传感器及传感技术。如最简单的温 度的测量，有热电偶、光纤温度传感器等等。但是，热电阻是开发早、种类多、 发展较成熟的感元器。热电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电 阻变化。热电阻器是感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热电阻器 和负温度系数热电阻器。热电阻器的典型特点是对温度感，不同的温度下表现出 不同的电阻值。正温度系数热电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热电 阻器在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。随着半导体技术的不断 发展，热电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵度高、 重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点,最重要的是作为温度传感器的 热电阻的灵度非常高，这是其他测温传感器所不能比拟的。

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本课题基于热电阻的以上优点，并利用单片机和放大器等元器件，在 protus

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和 keil 软件环境下，对热电阻的测温系统进行仿真。

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2系统总体设计方案

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2.1方案设计

使用热电阻 pt100 温度传感器利用其感温效应，热电阻随环境温度的变化而 变化，在电路图中将电阻值的变化转换成电压的变化，再将电压值作为输入信号 输入至 AD 转换器中进行模拟信号到数字信号的转换，其输出端接单片机，向单 片机内写入源程序，将被测温度在显示器上显示出来： 测量温度范围−50℃～110℃。

精度误为 1℃。

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2.2工作原理

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本题目使用铂热电阻 PT100，其阻值会随着温度的变化而改变。PT 后的 100 即表示它在 0℃时阻值为 100 欧姆，在 100℃时它的阻值约为 138.5 欧姆。厂家 提供有 PT100 在各温度下电阻值值的分度表，在此可以近似取电阻变化率为

0.385Ω/℃。向 PT100 输入稳恒电流，再通过 A/D 转换后测 PT100 两端电压，即 得到 PT100 的电阻值，进而算出当前的温度值。

采用 2.55mA 的电流源对 PT100 进行供电，然后用运算放大器 LM324 搭建的

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0 F7 ^5 A( `+ s   同相放大电路将其电压信号放大 10 倍后输入到 AD0804 中。利用电阻变化率


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0.385Ω/℃的特性，计算出当前温度值。 测温系统如图 2 所示：

图 2 温度检测系统

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如图 2 所示，热电阻 RT 和 RA1，RB1 和 RC1，可以改变电阻 R2 组成一 个测温点桥，在温度为 20 度时，调节 R2 使点桥达到平衡。当温度升高时，热 电阻的阻值变大，电桥失去平衡，电桥输出不平衡的电压，经过滤波后，输入运 算放大器，进行放大处理。

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3系统硬件设计

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2 ~8 o# T- ~0 x5 y1 O# `4 A+ w
$ p; e* t9 w+ _# Y3 F0 g5 \

系统硬件连接图如图 3 所示：

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图 3 系统硬件连接图

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现对各部分硬件进行介绍。

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3.1铂热电阻简介

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pt100 是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT 后的 100 即表 示它在 0℃时阻值为 100 欧姆，在 100℃时它的阻值约为138.5 欧姆。它的工业 原理：当 PT100 在 0℃的时候他的阻值为 100 欧姆，它的的阻值会随着温度上升 它的阻值是成匀速增涨的。

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式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。可见 Pt100 在 常温 0~100℃之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100

（1+At），当温度变化 1 ℃，Pt100 阻值近似变化 0.39 欧。

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图 4 Pt100 的分度表（0℃~100℃）

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图 5 电阻温度曲线图

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3.2运算放大器 LM324简介

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LM324 系列器件带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准 运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到 3.0V 或者 高到 32V 的电源下，静态电流为 MC1741 的静态电流的五分之一。共模输入范 围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一 组运算放大器可用图 1 所示的符号来表示，它有 5 个引出脚，其中“+”、“-” 为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个 信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端 的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相 位相同。如图 6 所示：

图 6              LM324 引脚图

图 7 是 LM324 运算放大器的工作原理图，同相交流放大器的特点是输入阻抗

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高。其中 R1、R2 组成 1/2V+分压电路，通过 R3 对运放进行偏置。电路的电压

放大倍数 Av 也仅由外接电阻决定：Av=1+RF/R4，电路输入电阻为 R3。R4 的阻 值范围为几千欧姆到十几千欧姆。

图 7              LM324 原理图

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3.3ADC0804芯片简介

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ADC0804 是用 CMOS 集成工艺制成的逐次比较型模数转换芯片。分辨率 8 位，转换时间 100μs，输入电压范围为 0～5V，增加某些外部电路后，输入模 拟电压可为 5V。该芯片内有输出数据锁存器，当与计算机连接时，转换电路的 输出可以直接连接在 CPU 数据总线上，无需附加逻辑接口电路。ADC0804 芯片 管脚如图 8 所示引脚名称及意义如下：

图 8 ADC0804 管脚图

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VIN+、VIN-：ADC0804 的两模拟信号输出端，用以接收单极性、双极性和

差模输入信号。

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D7～D0：A/D 转换器数据输出端，该输出端具有三态特性，能与微机总线相 接。

AGND：模拟信号地。 DGND:数字信号地。 CLKIN:外电路提供时钟脉冲输入端。

CLKR:内部时钟发生器外接电阻端，与 CLKIN 端配合可由芯片自身产生时钟 脉冲，其频率 为 1.1/RC。

CS：片选信号输入端，低电平有效，一旦 CS 有效，表明 A/D 转换器被选中， 可启动工作。

WR：写信号输入，接收微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低 电平有效， 当 CS、WR 同时为低电平时，启动转换。

RD:读信号输入，低电平有效，当 CS、RD 同时为低电平时，可读取转换输 出数据。

INTR：转换结束输出信号，低电平有效。输出低电平表示本次转换已完成 。 该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。

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3.4控制电路

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AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS8 位微处理器，俗称 单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非 易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由 于将多功能 8位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种 高效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片机为很多嵌入式

8 n# m) ~2 H* c+ g% C9 T9 p+ a1 L9 d控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案。AT89C51 引脚图如图 9 所示：
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VCC：供电电压。 GND：接地。

图 9 AT89C51 管脚图

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P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当

P0 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储 器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入 口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须接上拉电阻。

P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接 收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。

P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作 为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于 内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行 存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势， 当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

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P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL

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门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输 入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 1 所示：

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表 1              P3 口第二功能表

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P3 口密位	第二功能	功能
P3.0 - S" K. H1 q/ ^2 X8 L0 E P3.1 - W- c' `$ x% g P3.2 P3.3 % M' m3 R: q9 S8 f% L P3.4 P3.5 P3.6 3 k2 V7 s4 n, t& J P3.7	RXDTXDINT0 ' R" v: w/ w3 R* L: I4 K3 q# K INT1 T0 T1 . i7 A. F) V& ^4 |7 z2 nWRRD	串行输入口串行输出口外部中断 0外部中断 1 9 g* \8 V+ r  \# R计时器 0 外部输入计时器 1 外部输入外 部 数 据 存 储 器 ) Q/ K% g8 e& _% a4 ` 写选通 3 r: Q5 T# @' k8 h外 部 数 据 存 储 器读选通

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RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电

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平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的

低位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不 变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外 部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时， 将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果 微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。

PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机 器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号 将不出现。

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EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），

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不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当

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/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于 施加 12V 编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。

晶振电路如图 10 所示：

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图10 晶振电路

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3.5显示电路

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本课程采用 MPX4-DCC 作为显示器。该显示器由四个八段数码管组成，如 图 10 所示，该显示器是共阴极显示器，A、B、C、D、E、F、DP 与 P0 口相连，

1、2、3、4 与 P0 口的 P0~P3 相连。所以，当显示器开始工作时，必须向 P0 口 写 0。通过控制数码显示管的位选，来实现显示温度的目的。

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图 11 MPX4-DCC

4系统软件设计

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4.1软件介绍

1.Proteus 软件

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Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到 单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB 设计，真正实现了从概念到产品的 完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软 件 三 合 一 的 设 计 平 台 ， 其处 理 器 模 型 支 持 8051 、 HC11 、 PIC10/12/16/18/24/30/DSPIC33、AVR、ARM、8086 和 MSP430 等。

Proteus 软件是英国 Lab Center Electronics 公司出版的 EDA 工具软件（该 软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它 EDA 工具软件 的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围 器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教

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学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

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在 PROTEUS 绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以 在 PROTEUS 的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

PROTEUS 不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行 过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示 实验难以达到的效果。

它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程 度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检 测、电路修改、软件调试、运行结果等。

课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于 PROTEUS 提供了 实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验 室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、 创造精神的平台

使用 Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多 媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作 能力。实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作， 能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推广利用价值。

2.Keil 软件

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Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件 开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显 的优势，因而易学易用。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、链接器、库管理 和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境

（μVision）将这些部分组合在一起。

% j5 ^. ~0 V0 u

KeilμVision2 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语 言软件开发系统，使用接近于传统 C 语言的语法来开发，与汇编相比，C 语言易 学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期,他还能嵌入汇编，可以在关 键的位置嵌入。Keil C51 标准 C 编译器为 8051 微控制器的软件开发提供了 C 语 言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51 编译器的功能不断增强，使 你可以更加贴近 CPU 本身，及其它的衍生产品。C51 已被完全集成到μVision2

6 _6 @2 N5 h4 z
$ k4 j6 p" H' `9 ]3 V  ]

7 G5 ~- z' e. Z4 @/ l0 z+ e- w3 I

的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器，汇编器，实时操作系统，

项目管理器，调试器。μVision2 IDE 可为它们提供单一而灵活的开发环境。

6 H. o8 F" {" n
+ s: a8 n7 `. j3 F+ }$ M0 O
! f" u: z- `+ m  K  x0 V3 C7 I

4.2程序流程图 主程序流程图如图 12 所示：

9 T' t: [9 D9 U7 @  Y8 m6 i, R2 b, ]4 u
* c; P6 Q9 M4 W& `, x% v

6 z3 K- X) Z, ^2 y
- i! G  o' ?7 `; |0 _( @

5元件清单

& g9 d$ v5 ]1 K' V  w
/ J# V& n0 ?- X7 n$ r* x
+ W# h9 y% k: {" }7 v  s4 D

所用元件如表 2 所示：

表 2              元件清单

名称	规格	数量
普通电容	16pF	2 个
晶振	12MHZ	1 个
ADC0809 芯片		1 片
AT89C51 芯片	* J( t. i6 c% @6 i	1 片
运算放大器	LM324	1 个
电阻	16K	1 个
电阻	10K	4 个
电阻	90K	1 个
电容	20PF	1 个
恒流源	2.55mA	1 个
热电阻	PT100	1 个
信号发生器	100u16V	1 个
显示器	MPX4-CC	1 个
电压表	-10V-10V	1 个

- m, X( Q! r7 C9 e; ], K
% ]: o6 M# P4 `  R' Q; K

6系统调试与测试结果

: j4 j- {" l: T- O7 H3 O5 T

调节热电阻的“↓”和“↑”，观察显示器的示数找到环境温度与示数之间的 线性关系，不断调整程序使环境温度与示数相对应。

在这一环节，示数与温度本来就是呈线性的，寻找示数与温度之间的关系， 即找到示数与环境温度相差多少。在原理上，显示器上的实数是指经 AD 转换后 的电压值，并非环境温度，所以，示数与环境温度必相差一定的值，只要找到这 个值，并在程序中稍加改动，显示器上显示的数就可以看作是所测的环境温度了。

' O  o4 `# i* b7 {+ O9 K! C0 l' x

7测量结果分析

% a  [& A: j: r; d7 F

7.1结果分析

; R0 h' X. h$ i4 u



  ^3 b: n$ x- s* m6 e

当环境温度大于零℃时，测量结果如图 13 所示：

2 m0 N& @# [% f) B, [# K  g  f
+ U. Y9 K' T- X: d. y9 }

; R0 [; [  S5 D+ u

( f/ E1 ?: ?* I6 p
7 ^6 Z/ P, |, ~' t3 l  ]- }# Z

图13 温度大于零℃

/ g0 \, x5 {4 M
! ?( P: A! s9 G

. {$ p$ W7 E+ R$ H  t

当环境温度小于 0℃时，测量结果如图 14 所示：

9 d  c( u. s5 E1 k; c' G+ F5 H



$ I# D# m7 T, O4 u# l) r
$ @1 }; g1 O9 n8 H* W; f

图14 温度小于 0℃

: j$ o9 i4 x- \' G9 o" ^" ~
0 W2 B0 e3 J& n( K4 t

7.2误差分析

) d/ H7 |( t' T' m, i7 V  Z

由于 ADC0804 为八位 AD 转换器，精度不高，而且 PT100 的阻值与温度并非 纯线性关系，所以，本系统必然存在一定的误差。下面对本系统的误差进行分析。

- u  Y  d2 `2 ~0 J5 @  b
9 z* S% r- f( Z: d9 I( d$ r6 Y& C( N
0 h+ q- |# Y: W  Y* h" E

6 _% V( R' a* H7 h

图15 环境温度-26℃，测量温度-26℃

  X' R8 E. G9 t* U- H! Q
8 S- f+ q) o8 Y


" C# @3 `+ P1 \+ C) ]6 F; w  s

图16 环境温度-16℃，测量温度-18℃

. Y* b: A5 h  ~
! Z( g# a$ q* d& V5 N* }

图17 环境温度 0℃，测量温度 0℃

( k& H' b1 |: _) T' l) v0 W: h! Y

5 w" F% T) Q1 _7 N

图18 环境温度 10℃，测量温度 10℃

- z7 [9 {. L, o' ^
+ @; k% B  d0 g" b$ m) X: }



& p& A* S4 I! ^, v; @

$ Z+ q/ T  P8 ]3 s. i4 g$ ]$ e- V

图19   环境温度 36℃，测量温度 36℃

: X4 t+ ^' H0 v2 G3 H/ |

图20 环境温度 54℃，测量温度 56℃

6 m. E2 F5 c- {5 [) C


9 K/ @7 `  @! y3 u

% T7 x$ c( u( k6 O* ^

图21  环境温度 66℃，测量温度 66℃

* A& h8 w/ ^* m6 a0 r; l

& n/ s* M  x7 Q8 Z3 b# H* g9 V' y% N
6 J9 I' q$ H  z3 M+ A, O+ ~. f9 B' E

" Q% a0 m* E& B0 V/ x1 L图22    环境温度 75℃，测量温度 74℃

3 {( }9 ^: ], |" ^) I( f
& ^4 |1 n; R$ w, [# f& X! R; J

由图 15—图 22 可知，本系统的最大误差为±2℃，由于本系统的测量范围 为-50℃—+110℃，所以，本系统的线性误差为±0.0125。

  ^  |& M, c, J
" o3 G! w0 ]0 \+ r

; U' i! Y4 V5 K& t' {8 z3 m

8总结

, q0 N3 |& `: O& W9 F+ K0 P: U1 x

数字温度计是为了测温而设计开发的。在单片机技术与热电阻的巧妙结合 下，可以有效测出温度，并实时数字显示。

该系统虽然设计比较简单，但是对所学的知识应用的很多，对锻炼实际能力 有很大的帮助。在查找资料和设计的过程中，对热电阻传感器、基本的测控输入 通道、基本的信号调理电路有了比较深刻的认识。由于时间有限，并受 ADC0832 的精度限制，目前只能测量室内的基本温度，再加上 PT100 的线性只存在与理想 状况下，实际操作中会产生一定的误差，以至于不能达到更高的精度，有待提高。

8 e) H/ W8 e) c3 a3 p
$ d3 g# O' c* V- N5 |2 e
* I$ w5 |. o7 h7 x+ n
5 a& `. b; ]. r+ ]! T: h

参考文献：

/ o0 x% i& e' i% ^0 e
! a; Q) H' ^% j" ?+ }0 k1 n

【1】黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用.第二版.北京：高 等教育出版社

1 w0 v( m2 Y& C. p' V6 }: H/ R
& b0 }" L) O' `- i5 W

【2】梁福平.传感器检测原理及技术.武汉：华中科技大学出 版社

3 A, }; J* q# |( Y7 C$ N
$ D! \( h. U& v) `) X0 D5 x# @4 ]

【3】康华光.电子技术基础（模拟部分）.第五版.武汉：华 中科技大学出版

+ z  r' B- i7 E# q. e% ^源程序：
9 e  T( q& {' Q5 M7 t& ~! r#include
#include
; R2 D' r' x7 ?# Dsbit rd=P2^1;
sbit wr=P2^2;
1 y; P( S* {. J% l7 K3 q( A, x# P3 [1 w: Tsbit led=P2^3;
& ]* ~# Q& }, h- pbit f=0;
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uint bai,shi,ge,a,n;
uchar v;
- C1 w) H8 C3 Y5 s4 ~( S6 Hsigned char x;
uchar code table[]=
+ y; A8 W3 S" N: d9 p{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
3 `; y9 l- k* b# d 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
uchar code table1[]=
% {: v" a8 j2 B$ U, r* z{0xbf,0x86,0xdb,0xcf,
0xe6,0xed,0xfd,0x87,
0xef,0xdf,0xe7,0xec,
0xb9,0xde,0xe9,0xe1};
void delay(uint);
void display(uint);
void main()
! z9 m: T  l! `% N2 F{
& T, u; u% l% Z5 {        while(1)
# L1 o, o5 ~# p4 e0 {        {
                wr=0;
- K1 u" G' f6 b  a            _nop_();
4 a; c/ c* y. b1 u5 i: I                wr=1;
) P3 G/ ], D9 L/ i                display(x);
                rd=0;
7 H: y+ ~3 b! z* c  C                _nop_();
. [: i1 y7 ?3 W                v=P1;
# i1 [2 [/ ]7 U. @) a- ]# J2 Q                if(v>=133)
                {
; J0 ?: I/ ~. a+ u5 `# K) z                        x=(v-133)*2;
$ q8 o) H, z) T                        f=0;
                }
' N4 B( }# r: q1 @% N3 Z: N3 n                else
1 r  S# G- l) _  L0 s4 r- O                {
1 L- r+ j( {  T9 f                        x=(133-v)*2;
                        f=1;
' T+ F: \* K" U0 Z  l                }
                rd=1;
: y3 N8 S- b3 A2 ~) A+ S$ Z6 Z        }
  U; |  E7 k4 \+ N% B6 G}
void delay(uint x)
% {( o- m2 v* B, `) J7 J: `{
& S5 k) G" [) f5 W2 S/ Y9 ~2 a  g        uint i,j;
/ X8 A, Y" K: v) N        for(i=x;i>0;i--)
7 @3 Q8 l4 M/ U2 j                for(j=110;j>0;j--);
1 t* j( O, g! x& s; I$ z}
/ c; N- K4 K! [& Mvoid display(uint x)
{
        bai=x/100;
        shi=x%100/10;
7 j3 e9 f  F) c2 x- d6 d- B2 N7 n: C        ge=x%100%10;
4 n7 a/ Q/ `9 Q2 `        if(f==1)
2 \. d5 x$ N; z3 @2 G        {
# c" K5 ?9 h! j$ R                P0=0x7e;
                P3=0x40;
$ m9 J: b  u' J                delay(5);
. F& H$ I; }* M$ [- q2 z& w; \) p+ \                P3=0x00;
        
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" N3 d' p& ?& Q* l

Colbie

不错，写的很好，谢谢分享

sunygd

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cat12620

写的很不错，谢谢分享

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Mizu

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chuan4242

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veaky

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kkhgh

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fschao

好666666666666666666666666666666