【21页】毕业论文：基于51单片机的温度测量仪的设计.doc文档全文免费阅读

功能集散系统。

多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。

例如个加工中心的计算机系统除完成机床加工运行控制外，还要控制对刀系统坐标系统刀库管理状态监视伺服驱动等结构。

并行多控制系统。

用单片机改造原有的测量控制仪表，能迥数字化智能化多功能化综合化柔性按照单片机的特点，单片机可分为单机应用和多机应用。

在个应用系统中，只用个单片机，这是目前应用最多的方式，主要应用领域有单机应用测控系统。

用单片机可构成各种工业控制系统自适应系统数据采集系统等。

例如，温室人工气候控制水闸自动控制电镀生产线自动控制汽轮机电液调节系统车辆检测系统机器人轴处理器等。

智能仪表。

智能仪表。

例如，温室人工测控系统。

用单片机可构成各种工业控制系统自适应系统数据采集系统等。

部分内容简介重量轻价格便宜功耗低控制功能强及运算速度快等特点，故在国民经济建设军事及家用电器等领域均得到广泛的应用。

按照单片机的特点，单片机可分为单机应用和多机应用。

在个应用系统中，只用个单片机，这是目前应用最多的方式，主要应用领域有单机应用测控系统。

用单片机可构成各种工业控制系统自适应系统数据采集系统等。

例如，温室人工气候控制水闸自动控制电镀生产线自动控制汽轮机电液调节系统车辆检测系统机器人轴处理器等。

智能仪表。

用单片机改造原有的测量控制仪表，能迥数字化智能化多功能化综合化柔性化发展。

如温度压力流量浓度等的测量显示及仪表控制。

通过采用单片机软件编程技术，使测量仪表中长期存在的误差修正线性化处理等难题迎刃而解。

机电体化产品。

单片机与传统的机械产品结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化。

这类产品如简易数控机床，电脑绣花机，医疗器械等。

④智能接口。

在计算机控制系统特别是较大型的工业测控系统中，普遍采用单片机进行接口的控制与管理，因单片机与主机是并行工作，故能大大提高了系统的运行速度。

例如在大型数据采集系统中，用单片机对接口进行控制不仅可提高采集速度，而且还能对数据进行预处理，如数字滤波线性化处理误差修正等。

智能民用产品。

在家用电器玩具游戏机声像设备电子秤收银机办公设备厨房设备等产品中引入单片机，不仅使产品的功能大大增强，而且获得了良好的使用效果。

多机应用单片机的多机应用系统可分为功能集散系统并行多机处理及局部网络系统。

功能集散系统。

多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。

例如个加工中心的计算机系统除完成机床加工运行控制外，还要控制对刀系统坐标系统刀库管理状态监视伺服驱动等结构。

并行多控制系统。

并行多控制系统主要解决工程应用系统的快速问题，以便构成大型实时工程应用系统。

典型的有快速并行数据采集处理系统实时图像处理系统等。

局部网络系统。

单片机网络系统的出现，使单片机应用进入了个新的水平。

目前该网络系统主要是分布式测控系统，单片机主要用于系统中的通信控制，以及构成各种测控子级系统。

典型的分布式测控系统有两种类型树状网络系统与位总线网络系统。

单片机是现代计算机电子技术的新兴领域，无论是单片机本身还是单片机应用系统设计方法都会随时代不断发生变化。

综上所述，单片机已成为计算机发展和应有的个重要方面。

另方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。

从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。

这种用软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是对传统控制技术的次革命。

设计的各种芯片介绍先对本次设计需要用到的芯片进行大致介绍。

第块芯片图的内部结构图芯片端口是个位宽的漏极开路双向输入输出端口，共有位，表示位，表示位。

其他三个端口则不具有此电路结构，而是内部有提升电路，在当作用时可以推动个的负载。

如果当引脚为低电位时即取用外部程序代码或随机存储器，就以多工作方式提供地址总线及数据总线。

设计者必须外加个锁存器将端口送出的地址锁存为，再配合端口所送出的合成个完整的位地址总线而寻址到的外部内存空间。

是个带有内部上拉电阻的位双向口。

对编程和程序验证时，它接收低位地址。

能驱动个输入。

是个带内部上拉电阻的位双向口。

在访问外部存贮器时，它送出高位双向地址。

在对编程和程序验证期间，它接收高位地址。

可以驱动个输入。

是个带有内部上拉电阻的位双向口。

在中，这个引脚还用于专门功能。

这些功能见表。

能驱动个输入。

如图，串行通信输入。

，串行通信输出。

外部中断输入。

，外部中断输入。

，计时计数器输入。

，计时计数器输入。

，外部随机存储器的写入信号。

，外部随机存储器的读取信号。

图第二块芯片对于译码器来说，口是用来控制等个口的输出的，而等都必须在低电频下才有效的。

图第三块芯片图用于连接和数码管的，在本设计中的实际作用是起到连通的作用的。

二方案论证由于这个实验显示的是个电压值，而最终设计要求是测量人的体温。

不是温度的变化量。

所以要把这里电压的变化转化成温度的变化。

所以对转化的参数进行介绍。

要知道转换是把模拟量信号转化成与其大小成正比的数字量信号。

转换电路的种类很多，根据转换原理，目前常用的转换电路主要分成逐次逼近式和双积分式。

转换原理逐次逼近式转换原理逐次逼近式转换的基本原理是用个计量单元使连续量整量化简称量化，即用计量单位与连续量比较，把连续量变为计量单位的整数倍，略去小于计量单位的连续量部分。

这样所得到的整数量即数字量。

显然，计量单位越小，量化的误差也越小。

可见，逐次逼近式的转换原理即逐位比较。

常用的逐次逼近式器件有等。

积分转换原理双积分转换采用了间接测量原理，即过模拟电压传给数码管显示的，显示的数值都很大，这时就存在个问题怎样将电压值精确地反映为温度值。

数据定标下面对数据进行分析定标用数字万用表和温度计采集温度传感器的温度与阻值温度阻值最后根据二次线性拟合，又名最小二乘法，它的原理如下„„„„┋„„由于其精确解不存在，因为要寻求它在种意义下的近似解，令„„„„„„„„„显然，„„，如果„„，的组取值使„„达到最小值，则称这组值是矛盾方程组的最小二乘解，而求矛盾方程组最小二乘解的方法称为最小二乘法。

由高等数学可知，函数„„的最小值即极小值必须满足条件„„，但是„„„„„„„„于是由式得„„„„„„„„┋┋┋┋┋„„„„称式为矛盾方程组的正规方程组或法方程组，可以证明正规方程组总是有解的，如果令，„„„„则矛盾方程组可写为，而„„，又正规方程组可写为或可见矛盾方程组的最小二乘解使得取得最小值，且的最小二乘解是正规方程组的解。

最小二乘法是种在工程技术，商业与经济等方面常用的求经验公式的方法。

将理想情况下的温度曲线图和实际测的温度曲线图进行最小二乘法运算，进行二次拟合，就能得到我们最后想要的结果。

虽然没有用软件实现得到的值准确，硬件也可实现温度的精确测量。

可以在先前的电路中加入放大电路，后来我们发现这样做后还解决了另外个问题我们的室温和人的体温其实相差不是很大，这样，当我们用手去触摸热敏电阻时，由于温度的变化太小，数码管上根本就没什么变化，当加入放大后，变化就看的很明显了。

在连接放大电路时，由于接入的电阻值不能确定，我们用到了定位器是个加了电源的滑动变阻器，利用放大电路，我们很好地控制了电压值和人的体温的比值。

我们的放大很明显，而且非常的简单，可以通过两个定位器，随时改变放大倍数。

信号的放大为了得到容易观察的数据，便如采集和计算，如是选择了这个简单又实用的电路作为采集模拟信号的放大器。

放大电路图如下图上图电路就是这样就是这个电路改装来的，原理样。

这种放大是最基本的而又容易控制的。

效果也很好。

四结果分析随着毕业设计初步告段落，其中也进行了大量的数据计算。

因为转换器的主要性能指标有分辨率，转换时间，转换精度，输入电压范围，输入电阻阻抗，供电电源，数字输出特征，工作环境周围的温度，湿度等。

影响转换的主要因素有外接时钟频率和电源电压的稳定性，环境温度，外界有无干扰等。

所以我们的计算定会有误差。

还有个失真的问题，在大功率放大时为了得到需要的输出功率，要把相应的直流输入功率供给集电极而且，为了在晶体管的允许损耗范围内获得最大输出，必须使电源的利用率成为最大为此，工作范围要融入非线性区，失真当然增加，即最大功率和失真是互为制约的条件，但通过选择线性非常好的晶体管，并且适当地选择工作点以及信号源和负载的阻抗关系，可以找到最佳的妥协点晶体管特性中，决定失真系数主要是的线性，在推挽方式中，是两个晶体管的特性致性如何，即配对特性加负反馈对改善失真系数相当有效，特别是以高保真度为目的的互补和电路是必不可少的不能对其他的因素进行误差分析，代以后进行更精确的计算分析，望体谅，五总结通过这次设计，也学到了很多知识，从刚进实