温度控制与监测系统
温度控制系统设计

温度控制系统设计概述温度控制系统是一种广泛应用于工业生产、实验室环境以及家庭生活中的系统。
它通过感知环境温度并根据设定的温度范围来控制加热或制冷设备,以维持特定温度水平。
本文将介绍温度控制系统的设计原理、硬件组成和软件实现。
设计原理温度控制系统的设计基于负反馈原理,即通过对环境温度进行实时监测,并将监测结果与目标温度进行比较,从而确定加热或制冷设备的控制量。
当环境温度偏离目标温度时,控制系统会调节加热或制冷设备的工作状态,使环境温度逐渐趋向目标温度。
硬件组成1. 传感器传感器是温度控制系统的核心组成部分,用于感知环境温度。
常见的温度传感器包括热敏电阻(Thermistor)、温度传感器芯片(Temperature Sensor Chip)和红外温度传感器(Infrared Temperature Sensor)等。
传感器将环境温度转换为电信号,并输出给微控制器进行处理。
微控制器是温度控制系统的中央处理单元,用于接收传感器输入的温度信号,并进行数据处理和控制逻辑的执行。
常见的微控制器包括Arduino、Raspberry Pi 和STM32等。
微控制器可以通过GPIO(General Purpose Input/Output)口实现与其他硬件模块的连接。
3. 控制器控制器是温度控制系统的核心部件,用于根据目标温度和实际温度之间的差异来调节加热或制冷设备的运行状态。
常见的控制器包括PID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)和模糊控制器(Fuzzy Controller)等。
控制器通过电压或电流输出信号,控制加热或制冷设备的开关状态。
4. 加热或制冷设备加热或制冷设备是温度控制系统的输出组件,用于增加或降低环境温度。
根据具体应用需求,常见的加热设备包括电炉、电热丝和电热器等;常见的制冷设备包括压缩机和热泵等。
软件实现温度控制系统的软件实现主要涉及以下几个方面:1. 温度采集软件需要通过与传感器的接口读取环境温度值。
温度监测系统实验报告

一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统,并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号,数据采集器对电信号进行采集和处理,控制器根据设定的温度范围进行控制,显示屏显示温度信息,报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器,该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机(如STC89C52)作为核心控制器,通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号,并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路,包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序,实现以下功能:(1)初始化单片机系统;(2)读取温度传感器数据;(3)将温度数据转换为摄氏度;(4)显示温度数据;(5)判断温度是否超出设定范围,若超出则触发报警。
3. 连接电源,启动系统,观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功,能够稳定运行,实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确,显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时,系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统,实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验,加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中,学会了如何编写程序,实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中,注意电路连接的准确性,避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时,注意代码的简洁性和可读性,便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合,如数据存储、远程传输等,提高系统的实用性和功能。
物联网中基于传感器网络的温度监测与控制系统设计

物联网中基于传感器网络的温度监测与控制系统设计随着物联网技术的快速发展,物联网中的传感器网络在各个领域都得到了广泛的应用。
其中,基于传感器网络的温度监测与控制系统设计是一个非常重要的应用之一。
本文将从传感器网络和温度监测与控制系统设计两个方面进行详细讨论。
一、传感器网络的基本原理1. 传感器网络概述:传感器网络由大量分布式的传感器节点组成,每个节点都具有通信和感知功能。
这些节点可以通过互联网或无线网络互相通信,实现数据的采集、传输和处理。
传感器网络能够自动感知环境中的各种物理量,如温度、湿度、压力等。
2. 温度传感器节点:温度传感器是物联网中常用的一种传感器。
它能够感知环境中的温度变化,并将采集到的数据发送到网络中。
温度传感器节点通常由温度传感器、微处理器、无线通信芯片等组成。
传感器通过测量温度的物理量来获取温度数据,然后将数据发送给节点的处理器进行处理。
3. 传感器网络通信:传感器网络中的节点通过无线通信技术进行数据传输。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
节点之间的通信可以采用单跳或多跳的方式,以实现数据的传输。
传感器网络中的节点通常采用无线感知与处理的方式,实现网络中节点之间的数据交换与处理。
二、温度监测与控制系统设计1. 系统架构设计:温度监测与控制系统的设计需要考虑传感器节点的部署、数据传输和数据处理等方面。
首先,根据监测需求和应用场景确定传感器节点的布置位置。
然后,在传感器节点之间建立无线通信网络,以实现数据的传输与处理。
最后,通过中央控制台对传感器网络进行管理和控制。
2. 数据采集与传输:温度传感器节点负责进行温度数据的采集和传输。
传感器节点根据设定的采样频率和阈值,定时采集温度数据。
采集到的数据通过无线通信技术传输到中央控制台或云服务器上。
传输过程中需要考虑数据的安全性和稳定性,可以采用加密和冗余机制来保证数据传输的可靠性。
3. 数据处理与分析:中央控制台或云服务器负责对传感器节点采集到的数据进行处理和分析。
智能温湿度监测与控制系统设计与实现

智能温湿度监测与控制系统设计与实现近年来,人们对于室内空气质量的关注度越来越高。
不仅是因为随着现代生活的快节奏,大部分时间都在室内,健康的室内环境对人们的身体健康非常重要,而且也因为人们越来越意识到,空气污染不只在室外,也存在于室内。
为了解决室内环境的问题,智能温湿度监测与控制系统得以应运而生。
该系统主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。
传感器采集室内温湿度等参数,将数据传递给控制器,控制器通过分析数据,自动启动或停止执行器,以达到调节室内环境的效果。
在本文中,我们将探讨智能温湿度监测与控制系统的设计与实现,具体包括系统结构、传感器的选择、控制器的程序设计和执行器的选择等方面。
1. 系统结构智能温湿度监测与控制系统主要包括以下部分:1.1 传感器常见的温湿度传感器有电阻式、电容式和半导体式传感器。
其中,半导体式传感器是最为常见的,因为它精度高、响应速度快、价格便宜。
此外,还可以考虑使用一些辅助传感器,如二氧化碳传感器、PM2.5传感器等,以对室内环境进行更全面的监测。
1.2 控制器控制器是智能温湿度监测与控制系统的核心部分,其作用是根据传感器采集到的数据,控制执行器的启停。
可以使用单片机、微处理器、PLC等现有的控制器来完成这个任务。
1.3 执行器算,可以选择不同品牌和型号的空调或新风系统。
2. 传感器的选择如上所述,半导体式传感器是一种比较常用的温湿度传感器。
其原理是,当传感器表面的薄膜吸收水分,会改变薄膜材料的电阻,从而反映出相对湿度的变化。
另外,需要注意的是,传感器要具有一定的线性和温度补偿能力,以保证数据的准确性。
3. 控制器的程序设计控制器的程序设计需要考虑的因素也比较多。
一般而言,控制程序的设计应该具备以下特点:3.1 安全性室内环境对人类的健康有着直接的影响,控制程序在运行过程中需要考虑到人体的安全。
例如,在设定温湿度范围时,应该避免出现极端的设定值,以保证人员的舒适度和安全性。
冷库监测与调控系统的设计与实现

冷库监测与调控系统的设计与实现冷库监测与调控系统是一种用于监测和控制冷库环境的系统,可以实时监测冷库内的温度、湿度和其他环境参数,并通过自动控制设备来调整和维持冷库的温度和湿度。
本文将介绍冷库监测与调控系统的设计原理、硬件和软件实现,以及应用案例。
首先,冷库监测与调控系统的设计原理包括传感器采集、数据传输与处理、控制算法和执行器控制等几个方面。
传感器采集是系统的基础,通过安装温度传感器、湿度传感器等多种传感器,可以实时监测冷库内的环境参数。
数据传输与处理则是将传感器采集到的数据传输给控制中心,并对数据进行处理和分析。
控制算法是根据冷库的需求和环境参数,通过控制中心制定合理的控制策略,并通过执行器控制来调整冷库的温度和湿度。
其次,冷库监测与调控系统的硬件实现需要选用合适的传感器、控制器和执行器等设备。
温度传感器可以选择数字温度传感器或模拟温度传感器,通过采集冷库内的温度数据来判断当前的温度是否符合要求。
湿度传感器可以选择电容式湿度传感器或阻抗式湿度传感器,通过采集冷库内的湿度数据来判断当前的湿度是否符合要求。
控制器可以选择基于单片机或者微处理器的控制器,通过编程实现控制算法。
执行器可以选择电动风机、制冷机组等设备,用于根据控制算法来调整冷库的温度和湿度。
然后,冷库监测与调控系统的软件实现需要开发合适的监测与调控软件。
监测软件可以实时接收传感器采集到的数据,并通过图形界面显示冷库的温度和湿度曲线,以及报警信息。
调控软件可以基于控制算法来制定合理的控制策略,并通过控制器和执行器实现自动调节和控制。
此外,软件还需要具备远程监测和控制的功能,方便用户在任何地方对冷库进行监测和调控。
最后,我们将介绍一个应用案例,展示冷库监测与调控系统的设计与实现。
某大型食品仓库的冷库内需要维持恒定的温度和湿度,以保证食品的质量和保存期限。
他们采用了冷库监测与调控系统,通过安装温度传感器、湿度传感器等设备进行监测。
监测软件可以实时显示冷库的温度和湿度曲线,并及时报警。
高压低压配电柜的温度监测与控制方法

高压低压配电柜的温度监测与控制方法在现代工业生产中,高压低压配电柜扮演着至关重要的角色。
为了确保电气设备的安全运行,温度监测与控制是必不可少的。
本文将介绍高压低压配电柜的温度监测与控制方法,以保障设备的正常运行。
一、温度监测方法为了有效监测高压低压配电柜的温度变化,以下是几种常用的温度监测方法。
1. 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器是一种常见的温度监测设备。
它根据电阻在不同温度下的变化来测量温度。
将热敏电阻传感器安装在配电柜内部关键位置,通过与控制系统连接,即可实时监测温度数据。
如果温度超过设定的安全范围,控制系统将发出警报或自动采取措施,保护电气设备的安全。
2. 红外线测温仪红外线测温仪通过测量物体表面的红外辐射来获取温度数据。
它可以非接触地测量高压低压配电柜内各个部位的温度。
搭配控制系统,可以实时监测配电柜内部温度的变化,并采取相应措施。
3. 温湿度传感器温湿度传感器可以同时监测高压低压配电柜的温度和湿度。
它能够在环境温度或湿度达到危险值时发出警报,避免电气设备损坏。
二、温度控制方法温度控制是为了使高压低压配电柜内部保持在一个安全范围内,以下是几种常用的温度控制方法。
1. 风扇散热在高压低压配电柜内部设置风扇是常见的温度控制方法。
通过风扇的运转,可以加速空气流动,散热效果更好,保持配电柜内的温度稳定。
2. 控制开关的通风口在高压低压配电柜的设计中,设置通风口也是一种有效的温度控制方法。
通风口可以促进空气流动,散热更加均匀,保持设备的正常温度。
3. 温度控制系统温度控制系统是自动控制高压低压配电柜温度的最常用方法之一。
通过设定温度阈值和相应的控制策略,控制系统可以及时地调节风扇、通风口等设备,保持配电柜的温度在合适的范围内。
总结:高压低压配电柜的温度监测与控制方法多种多样,可以根据实际情况选择合适的方式。
温度监测方法可以使用热敏电阻温度传感器、红外线测温仪和温湿度传感器等设备,实时获取温度数据。
热处理中的温度控制与监测技术

热处理中的温度控制与监测技术在金属加工和制造中,热处理是一项常见的工艺。
热处理可以改变材料的内部结构和性能,以达到预期的目标。
然而,热处理过程中的温度控制和监测技术对于确保产品质量和工艺的稳定性至关重要。
本文将介绍一些常见的热处理温度控制与监测技术。
一、温度控制技术1. 炉温控制系统炉温控制系统是热处理过程中最常用的温度控制技术之一。
它利用温度传感器测量炉内温度,并通过控制器对炉内加热或冷却装置进行调节,以维持设定的目标温度。
常见的炉温控制系统包括PID控制器和先进的自适应控制系统。
2. 辅助技术除了炉温控制系统外,还有一些辅助技术可用于提高温度控制的精度和稳定性。
例如,使用辅助加热装置可以在特定区域提供额外的加热,以实现更精确的温度控制。
另外,使用气氛控制技术可以调节炉内的气氛成分和压力,以进一步优化热处理效果。
二、温度监测技术1. 热电偶热电偶是一种常用的温度监测技术。
它通过测量金属与热电偶之间的温差来计算温度。
热电偶具有快速、灵敏和可靠的特点,适用于各种热处理过程。
常见的热电偶类型包括K型、J型和T型热电偶。
2. 红外测温红外测温技术是一种非接触式的温度监测技术,通过检测目标物体发出的红外辐射来测量其温度。
这种技术适用于对温度快速变化的情况监测,如热处理过程中的炉内温度分布。
利用红外测温技术,可以实时监测热处理过程中的温度变化,及时调整炉内温度分布,确保产品质量。
3. 光纤测温光纤测温技术是一种基于光纤传输的温度监测技术。
通过将光纤安装在热处理设备中,利用光的传输特性测量温度。
光纤测温技术具有高精度、抗干扰能力强以及适用于复杂环境等优点。
它可以监测热处理过程中的局部温度变化,并及时发出警报,以保障产品质量。
总结:热处理过程中的温度控制与监测技术对于产品质量和工艺的稳定性至关重要。
炉温控制系统以及辅助技术可以提供精确、稳定的温度控制。
热电偶、红外测温和光纤测温技术则可用于实时监测热处理过程中的温度变化。
温度监控系统的作用与应用范围

温度监控系统的作用与应用范围随着科技的不断发展,温度监控系统在各个领域得到了广泛的应用。
温度监控系统是一种能够实时监测和记录温度变化的设备,它可以帮助我们及时发现温度异常,保障生产和生活的安全。
本文将介绍温度监控系统的作用以及其在不同领域的应用范围。
一、温度监控系统的作用1. 提供实时监测和报警功能:温度监控系统可以实时监测环境温度的变化,并在温度超过设定阈值时发出警报。
这样可以及时采取措施,避免因温度异常而导致的事故或损失。
2. 数据记录和分析:温度监控系统可以记录温度数据,并生成相应的报表和图表,帮助人们更好地了解温度变化的趋势和规律。
通过对数据的分析,可以及时发现问题,优化生产和管理流程。
3. 远程监控和控制:温度监控系统可以通过网络实现远程监控和控制。
无论身在何处,只要有网络连接,就可以随时随地监控温度变化,并进行相应的调整和控制。
二、温度监控系统的应用范围1. 工业生产:温度监控系统在工业生产中起到了至关重要的作用。
例如,在化工厂、电力厂和冶金厂等场所,温度监控系统可以监测设备和工艺的温度,及时发现异常情况,保障生产的安全和稳定。
2. 医疗卫生:温度监控系统在医疗卫生领域也有广泛的应用。
例如,在医院的药品储存和输血过程中,温度监控系统可以监测温度,确保药品和血液的质量和安全。
3. 食品行业:温度监控系统在食品行业中起到了重要的作用。
例如,在食品加工和储存过程中,温度监控系统可以监测食品的温度,确保食品的质量和安全。
4. 仓储物流:温度监控系统在仓储物流领域也有广泛的应用。
例如,在冷链物流中,温度监控系统可以监测货物的温度,确保货物在运输过程中的质量和安全。
5. 环境保护:温度监控系统在环境保护领域也有重要的应用。
例如,在气候变化研究和自然保护区管理中,温度监控系统可以监测环境的温度变化,为科学研究和保护工作提供数据支持。
总结起来,温度监控系统在各个领域都有重要的作用和广泛的应用范围。
它可以帮助我们及时发现温度异常,保障生产和生活的安全。
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温度监测与控制系统摘要:本设计中,以高精度温度传感器LM35为中心元件,将温度的变化信号转化为电压信号,通过UA741放大电压后,通过AD0808转化为数字信号。
人为设置方面,采用两片74HC161串行构成100进制的计数器,设定的温度可以通过数码管显示出来。
之后将设定的温度与AD0808采集后的温度信号进行比较,比较的结果影响温控部分的运行。
若采集的温度信号小于设定值,则功率灯丝工作给予加热;若采集的温度信号大于设定值,则风扇工作给予降温。
此外,超温报警模块主要是由555定时器构成的多谐振荡器。
关键词:温度传感器,温度控制,超温报警,555定时器Abstract:In this design, with high precision temperature sensor LM35as the center element,the temperature signal into voltage signal, amplifies the voltage by UA741, through the AD0808is converted into a digital signal. The artificially, using two pieces of 74HC161serial constitutes 100of the counter, the set temperature through the digital tube display. After the set temperature and AD0808acquisition after the temperature signal is compared, compare the results of the operation effect of the temperature control part. If the acquisition of the temperature signal is less than a set value, then the power for heating filament; if the collected temperature signal is greater than the set value, the fan for cooling. In addition, over-temperature alarm module is mainly composed of555multivibrator.Key words:Temperature sensor, temperature control, Temperature alarm, 555 Timer目录1.前言 (1)2.总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.2方案论证 (3)2.3方案选择 (4)3.单元模块设计 (4)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1温度传感模块 (5)3.1.2 AD采集模块 (6)3.1.3 温度设定及显示模块 (6)3.1.4 数值比较模块 (7)3.1.5 555定时器多谐振荡器 (8)3.1.6 超温报警模块 (9)3.1.7 温度控制模块 (9)3.1.8 电源模块 (10)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (11)3.2.1 NE555时基电路参数 (11)3.2.2 温度控制模块参数 (12)3.3 特殊(重要)器件的介绍 (12)3.3.1 LM35温度传感器介绍 (12)3.3.2 UA741运放介绍 (17)3.3.3 NE555时钟芯片 (18)4 相关设计软件 (19)5.系统仿真 (19)5.1 Proteus简介 (19)5.2 仿真电路总图 (21)5.3 功能仿真 (21)6.设计总结、体会及改进 (23)参考文献 (24)附录1 仿真总图 (25)附录2 原理图 (26)1.前言温度是生活及生产中最基本的物理量,它表征的是物体的冷热程度。
自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。
在很多生产过程中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
自18世纪工业革命以来,工业过程离不开温度控制。
温度控制广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等。
温度控制的精度以及不同控制对象的控制方法选择都起着至关重要的作用,温度是锅炉生产质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数。
同时,温度是影响锅炉传热过程和设备效率的主要因素。
基于此,运用反馈控制理论对锅炉进行温度控制,满足了工业生产的需求,提高了生产力。
对温度的测量与控制在现代工业中也是运用的越来越广泛。
而传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。
因此,不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求,而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解,才能将传感器和信息通信与信息处理结合起来,适应传感器的生产、研制、开发和应用。
另一方面,传感器的被测信号来自于各个应用领域,每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效,各自都在开发研制适合应用的传感器,于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。
温度传感器是其中重要的一类传器。
其发展速度之快,以及其应用之广。
并且还有很大潜力为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。
动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。
在工业生产中很多场合需要实现这一控制目标,如在发酵过程控制,化工生产中的化学反应温度控制,冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等。
恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一数值上,且要求其波动幅度(即稳态误差)不能超过某一给定值。
此次设计主要采用的是后者。
2.总体方案设计2.1方案比较对同一种效果的实现,可以采用不同的方案,下面就着重以下三种方案对同一目的的实现方法,然后比较这几种方案的优劣。
2.1.1方案一图1 方案一系统框图方案一工作原理简述:系统方框图如图1所示,该方案采用PT100温度传感器经过运放放大后经过AD 将数据采集到89C51单片机内,利用单片机的程序能简单实现复杂逻辑电路功能的特性,在软件中实现温度比较、范围设定和超温报警等功能后直接输出给各个执行电路执行,从而实现题目要求。
此方案的特点就是通过编程可以比较容易的实现复杂的功能,并且拓展性比较强。
2.1.2方案二图2 方案二系统框图方案二工作原理简述:系统方框图如图2所示,该方案采用PT100温度传感器测量温度,转换成电压信号后经过滤波消除干扰信号,经过放大电路,一路输入给A/D转换电路,经过译码进行数字显示,另一路与滑变分压电路相连,由此设定控制温度上下限,经过电压比较器,输出高低电平指示信号,由此控制温度控制执行模块和声光报警部分。
此电路最基本的特点就是电路结构简单,实现比较容易。
2.1.3方案三图3 方案三系统框图方案三工作原理简述:系统方框图如图3所示,该方案采用了高精度温度传感器LM35测量温度放大后经过AD采集转换成数字信号,通过数字比较器比较与人工设定的温度进行比较,比较的结果作用于温控系统从而实现温度测量与控制的目的。
本方案的特点就是可以显示人工设定的温度,所采用的温度传感器LM35精度很高,线性度非常理想,无论是实际运用和仿真应用起来都比较容易。
2.2方案论证设计方案一由于采用了单片机,虽然实现各个功能比较容易,但不符合本设计的要求,故将其放弃。
设计方案二中的主要处理部件均采用数字式的元器件,从而使信号的模式与之匹配,设计采用PT100温度传感器来采集环境温度,由于器件线性度不高,控制起来较难。
电路中采用了滑变分压器来设定温度范围,设计复杂且精度较差,不直观且不人性化,所以放弃此方案。
设计方案三中采用了高精度摄氏度传感器LM35来采集温度,该器件线性度非常理想,无论是实际运用和仿真应用起来都比较容易,同时人工设定温度这一环节相比方案二更加精确和先进,不仅实现容易而且还操作方便,也有数码管显示功能。
2.3方案选择在经过上面三个方案的分析论证,第三个方案的可行性高,效果好,所以我们决定选择第三个方案作为最后的设计方案。
在开始动手设计前,我们先确定好总体方案,再将各个模块在PROTEUS上进行仿真,验证其是否能正常实现所需功能,最后再将各个模块联调整合,画出原理图,整个设计流程如图4所示:3.单元模块设计本节主要介绍系统各单元模块的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元模块之间的联接关系;同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及对核心器件进行必要说明。
3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1温度传感模块LM35是一种得到广泛使用的温度传感器。
由于它采用内部补偿,所以输出可以从0℃开始。
在上述电压范围以内,芯片从电源吸收的电流几乎是不变的(约50μA ),所以芯片自身几乎没有散热的问题。
这么小的电流也使得该芯片在某些应用中特别适合,比如在电池供电的场合中,输出可以由第三个引脚取出,根本无需校准。
LM35集成温度传感器是利用一个热电偶检测相应的温度,热电偶是将两种不同材料的导体或半导体A 和B 焊接起来,构成一个闭合回路,如下图5所示。
当导体A 和B 的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
温度传感器热电偶就是利用这一效应工作的。
图5 热电效应原理图LM35温度传感器其输出电压与摄氏温标呈线性关系,0℃时输出为0V ,每升高1℃,输出电压增加10mV 。
转换公式如下:_3510()out LM mVV T T C C =⨯如图6所示,将LM35采集到的信号经过同相比例放大两倍后输出给AD ,为了配合AD 的使用,增益[1]选择为6.1,公式为:125111 6.110uf R K A R K=+=+=图6 温度传感模块选择适当的电阻值可以有不同的放大倍数,着有效的增加了此模块移植性[3]。
将图6在PROTEUS中进行仿真后,可以看出结果十分精确,每上升一度就增加输出61mV。
3.1.2 AD采集模块AD芯片我们采用AD0808,其工作的主要思想是运用硬件来模拟ADC0808的时序[2],首先我们将ADC0808的通道选择地址全部接地,即选通IN0通道,再将地址锁存端ALE接地使地址被锁入,基准电压端VREF+、VREF-分别接+12V和接地。