课程设计论文基于铂电阻的数字温度计的设计.doc

信息工程学院课程设计（论文）信息工程学院课程设计报告书题目: 基于铂电阻的数字温度计的设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2010 年 9 月20 日 信息工程学院课程设计任务书学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目基于铂电阻的数字温度计的设计设计技术参数pt=3.96×10-3[1/K]Cm=4.33×10-3[1/K]Nt=6.14×10-3[1/K]设计要求通过查阅国内外相关文献资料，了解数字温度计的发展历程，对数字温度计的现状，技术水平和发展趋势有一个初步的认识和了解；研究温度传感器的理论原理和发展应用；研究温度的采集过程，将微弱的模拟信号进行放大，及其通过atmega16单片机处理过后怎样将温度显示出来；研究由于温度与电阻值的非线性变换，采用怎样的校正电路进行校正工作量本课程设计分四周完成，预计在30页工作计划第一周：确定题目，拟出初步方案；第二周：查找相关资料并整理；第三周：着手具体的工作，开始设计；第四周：整理相关文档；参考资料[1]孙建民，杨清梅．传感器技术[M]．北京交通大学出版社，2005：4-37．[2]刘笃仁，韩保君．传感器原理及应用技术[M]．西安电子科技大学出版社，2003：3-11．[3]LIU GUANGYU．The State of The Art and The Future of Sensors[J]．Measure And Cntrol Technology，1999，65(18)：1-4．[4]张剑平，胡萍萍．传感器的发展方向及其数字传感器的地位[J]．传感器世界，2001，5(10)：1001-1004．指导教师签字教研室主任签字 年 月 日 学生姓名： 学号： 专业（班级）：电气工程及其自动化 课程设计题目： 基于铂电阻的数字温度计的设计 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日信息工程学院课程设计成绩评定表- -摘 要温度计量是计量学的一个重要分支，它在国民经济各领域中占有重要的地位。

人们的日常生活、工农业生产和科学实验等许多方面都与温度测量有着十分密切的关系1871年，西门子(Sir william Siemens)发现了铂电阻测温原理，制造出第一支铂电阻温度计1887年，卡伦德(Hugh Callendar)改进了铂电阻温度计的工艺和研制测温电桥并得到了著名的卡伦德公式之后，铂电阻温度计成为国际温标的标准仪器，并一直沿用至今金属热电阻是一种广泛应用的温度传感器它以测量精确，线性好，重复性好，测量范围大，体积小等的点被用在很多场合，其中铂电阻传感器被定为测温的基准金属热电阻特别是铜、铁等热电阻的大量使用，将给使用者在传感器的标定造成重复性的麻烦因为传感器的标定既复杂又要求苛刻，且成本较高为了解决这个问题我采用了一种方便的以精密铂电阻为标准传感器的金属热电阻的来作为温度传感器本文采用atmega16单片机作为处理的核心部分；用pt100作为温度传感器，由于atmega16单片机自带有A/D转换功能，把采集到的温度经放大后直接送到atmega16单片机，经过atmega16单片机处理后送到显示器，显示器将显示采集的温度，这样就能够达到题目的要求，而且其准确性也较高关键字：atmega16单片机，pt100温度传感器，数码显示，protuesAbstractTemperature metrology, a major branch of metrology, plays an important role in every field of national economy . For example, people's daily life, industrial and agricultural production,scientific experiments and many other aspects are all connected closely to the temperature metrology. In 1871, Sir william Siemens discovered the principle of temperature measurement of platinum resistor and created the first platinum resistance thermometer in the world. , The platinum resistance thermometer technics was improved by Hugh Callendar in 1887 . At the same time he developed bridge for measuring temperature and made out the famous Callendar's formula. From then on Callendar's thermometer has been used as a standard instrument to international temperature scale. Metal heat resistance was widely used as temperature pickup in many situations for its precision measurement, good linearity and repetitiveness, great measuring range and minute extension. Callendar's thermometer is a standard among them. Too much metal heat resistance used especially copper ,iron etc.will cause repetitive problems in demarcating the sensors. Considering its complexity, strictness and high costs, I use a convient metal heat resistance as temperature pickup,which has a precise platinum resistance as its standard sensor.In this theory, I use atmega16 as function center and pt100 as temperature pickup. As atmega16 itself has A/D transforming function, I can send it the gathered temperature directly, then atmega16 will deal with the temperature and present it on the monitor. In this way, I can fulfill this issue, and it is more accurateKey words: Atmega16, pt100 temperature pickup, Digital display, protues目 录1 绪 言 11.1课题背景 11.2国内外研究的发展及现状 11.2.1温度传感器的的概述及发展现状 11.2.2传感器检测技术概述及发展现状 31.2.3数据采集技术概述及发展现状 41.3 本课题研究的内容 42总体设计方案 52.1 提出总体设计方案 52.2总体设计方案论证 53 测量电路理论基础 73.1 铂电阻的选取 73.1.1铂电阻的特点 73.1.2铂电阻的结构和性能 83.2铂电阻温度的测量方法 93.2.1电桥测量方法 93.3放大电路设计 113.4系统测温电路图 124 单片机硬件电路设计 124.1Atmega16单片机介绍 124.2 ATmega16产品特性 134.3 ATmega16 引脚功能 154.4 ATmega16 内核介绍 164.5 Atmega16单片机系统电路图 165 温度显示电路理论及设计 16总结 22参考文献 231 绪 言1.1课题背景二十一世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的电子信息种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息采集技术——传感技术必须跟上信息化发展的需要。

它是人类探知自然界信息的触觉，为人们认识和控制相应的对象提供条件和依据作为现代信息技术的三大核心技术之一的传感技术，将是二十一世纪世界各国在高新技术发展方面争夺韵一个重要领域在信息化社会，几乎没有任何一种技术的发展和应用能够离得开传感器和信号探测技术的支持生活在信息时代的人们，绝大部分的日常生活与信息资源的开发、采集、传送和处理都息息相关传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志可以说传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，它与通讯技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、声学、精密机械、材料科学等众多科学相互交叉的综合性高新科技技术密集型前沿技术之一，广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环境保护、灾害预测预防、农业、机器人、家电等各个领域，可以说几乎渗透到人类活动的各个领域温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。

其测量控制一般应用各式各样形态的温度传感器我国广泛应用于气象、环保、纺织、生化等行业德各个方面，另外农业、食品、木材、煤炭等对温度传感器的需求也在不断增加金属铂的电。