多路温度巡回检测电路设计报告
单片机课程设计——多路温度巡回检测仪的设计及单片机实验
单片机课程设计——多路温度巡回检测仪的设计及单片机实验姓名：东京的樱花学号：10090####设计题目：7、多路温度巡回检测仪指导老师：潘#楼主造福东华学子啦，后面程序可以直接运行哦目录1、项目设计要求 (3)2、方案可行性分析........................................................ ........................................................ (3)3、硬件电路设计........................................................ ........................................................ (4)（1）、铂电阻测量单元........................................................ (4)（2）、按键控制单元........................................................ (5)（3）、AD转换单元........................................................ (6)（4）、LED数码管显示单元........................................................ (7)（5）、数据传输上位机单元........................................................ (8)4、整体硬件设计连接图........................................................ (9)5、软件设计........................................................ ........................................................ (10)（1）、软件设计思想........................................................ (10)（2）、程序流程图........................................................ (11)（3）、程序清单........................................................ (12)5、电路pcb原理图及pcb图设计........................................................ (13)6、系统protues仿真及调试........................................................ (15)7、结果与展望........................................................ ........................................................ (16)9、参考文献........................................................ ........................................................ (16)10、附录：程序源代码+ pcb 3d模拟图 (16)1、项目设计要求题7 多路温度巡回检测仪的设计设计一个多路温度检测仪，共有8个测温点，每个点连续检测8次，以平均值代表该点温度，并轮流在LED显示器上显示。
基于单片机的多路温度巡检系统设计毕业设计说明书
摘要温度检测仪是一种非常重要的测温设备，广泛应用于建筑工业场所，温度检测系统中的信息对城市供暖、新型建筑材料的特性检验、建筑节能、空暖与热网、空调系统、通风、排水网与燃气配管网等系统的特性与运行研究起着至关重要的作用，这也是本文研究温度检测系统的意义所在。
本文主要设计了一种多路温度巡检系统的方案。
该系统主要完成以单片机STC 12C5A16AD系统为核心,采用8路K型热电偶传感器和多路开关CD4051，从而实现对8路温度巡回采集，并且采用MAX6675芯片完成对热电偶微弱信号的放大、冷端补偿和A/D转换等功能。
将转换后的采样值送入单片机进行数据处理来确定其温度值。
单片机通过对数字信号处理，并在数码管上显示。
本文从硬件和软件两个方面介绍了设计的实现方法，其中硬件设计的重点是单片机最小系统、电源电路、温度检测电路、多通道切换电路、A/D转换电路、显示电路、按键电路、报警电路，软件设计的重点是系统总体流程设计、显示模块、按键模块、A/D转换模块、报警指示模块。
经过仿真测试结果表明，本系统测量速度快、测量精度高、测量范围广，达到了系统的指标要求，工作可靠，操作简单，用户界面友好。
关键词：温度检测仪，单片机，热电偶，多通道切换AbstractTemperature detector is a kind of very important temperature measuring equipment, which is widely used in the construction industry place, temperature detection system in the information of urban heating, new building material property test, the construction of energy-efficient, empty warm and heat supply network, air-conditioning system, ventilation, drainage network and gas piping network system characteristics and operation of research plays a vital role and the significance of which is the study of the temperature detection system.This paper designed a multi-channel temperature measuring system scheme. This system mainly completes STC12C5A16AD microcontroller system as the core, the 8 K type thermocouple sensor and multi-channel switch CD4051, so as to realize the temperature circuit acquisition, and by using MAX6675 chip to complete the thermocouple weak signal amplification, cold junction compensation and A/D conversion function. The sampling values into the SCM data processing to determine the temperature value. The MCU through the digital signal processing and digital tube display.This paper describes the hardware and software aspects of the design implementation, focusing on where the hardware design is the smallest single-chip system, the power supply circuit, the temperature detection circuit, a multi-channel switching circuit, A/D converter circuit, display circuit, key circuit alarm circuit, focusing on the overall system software design process design, display module, button module, A/D converter module, alarm indication module.According to the simulation test results show that the system fast measurement speed, high measurement precision, measurement range wide, can satisfy the requirements of system of indicators, reliable work, simple operation, the user interface friendly.Keywords:Temperature detector, microcontroller, thermocouple, multi-channel switch目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统来源及现状 (2)1.2.1 系统的来源 (2)1.2.2 温度检测仪表的现状 (2)1.3 系统概述 (3)1.4 本文的研究的主要内容 (3)第2章系统方案设计论证 (4)2.1 系统的基本设计方案 (4)2.2 系统的工作原理 (4)2.3 系统的方案设计与比较 (5)2.3.1 单片机的选择 (5)2.3.2 温度传感器的选择 (5)2.3.3 多通道切换电路的选择 (6)2.3.4 键盘的选择 (6)2.3.5 显示模块的选择 (7)2.3.6 报警电路的选择 (7)2.4 方案的论证及确定 (7)2.5 本章小结 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 单片机最小系统的设计 (9)3.2 电源电路的设计 (11)3.3 温度检测电路的设计 (12)3.4 多通道切换电路的设计 (13)3.5 A/D转换电路的设计 (14)3.5.1 模拟信号的放大 (16)3.5.2 热电偶的冷端补偿 (16)3.5.3 信号的A/D转换 (16)3.6 显示电路的设计 (16)3.7 按键电路的设计 (17)3.8 报警电路的设计 (18)3.9 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1系统主程序的设计 (20)4.2 显示子程序的设计 (21)4.3 按键子程序的设计 (23)4.4 A/D转换子程序的设计 (25)4.5 报警子程序的设计 (26)4.6 本章总结 (26)第5章系统调试 (27)5.1 软件系统调试 (27)5.2 硬件系统仿真调试 (28)5.3 实物调试 (31)5.4 本章总结 (32)第6章总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)原理图 (37)部分程序 (38)第1章绪论1.1 系统背景测量是运用专业的工具，根据生物、物理、化学等原理，通过计算与实验得到被测量的数据。
多路温度检测仪课程设计报告
《电子课程》课程设计总结报告题目：多路温度巡检仪指导教师：设计人员：学号：班级：日期：目录一．设计任务书 (3)1.设计要求 (3)2.小组分工 (3)二．设计框图和整机概述 (3)三．各单元电路的设计方案及原理说明 (4)1.温度检测及放大电路设计 (4)2.A/D转换及数字显示电路的设计 (6)3.数字控制电路设计 (8)四．调试过程及结果分析 (9)1.首先进行温度检测放大电路调试 (9)2.逻辑控制电路调试 (10)3.数字电压表电路调试 (10)五．设计、安装及调试中的体会 (10)六．对本次课程实际的意见及建议 (11)七．附录 (11)一．设计任务书1.设计要求设计一个多路巡检仪，要求如下：能对三路温度巡检可对任意一路进行定点显示对测量温度进行数字显示测量温度范围0~150︒C测量精度+1︒C2.小组分工总体方案设计：电路板焊接：调试：报告撰写：二．设计框图和整机概述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，能够独立进行温度检测和显示的系统已经应用于各个领域。
而最初的温度检测是需要人工目测温度计进行的，这样不仅浪费人工，而且存在很大的误差，因此能够随时进行温度巡检的温度巡检仪的设计就是非常必要的。
该巡检仪主要采用模拟电子电路实现。
系统采用线性度较好的温度传感器AD590进行多路温度检测，不仅能将所测的环境温度进行定时巡回检测，而且保证了检测的精度。
多路巡检仪主要包括四个部分，温度信号检测及放大部分、数字控制部分、A/D转换部分及数字显示部分。
系统的工作原理是：温度将首先经过温度传感器和放大电路变成与温度成线性关系的电压信号，然后经数字控制电路送到A/D转换器，最后通过数字显示器显示出测量的温度。
三．各单元电路的设计方案及原理说明1.温度检测及放大电路设计用于温度检测的常见温度传感器有热电阻、热电偶和半导体集成温度传感器．传统的温度检测用热电阻为温度敏感元件，虽然具有成本低的优点，但需要进行后续信号处理电路，且热电阻的可靠性相对较差，测量温度的准确度低，检测系统的精度差；热电偶传感器的价格低，但需冷端补偿，电路设计复杂，因此本次的课程实际我们选用了半导体集成温度传感器AD590。
多路温度监测实验报告
一、实验目的1. 掌握多路温度监测系统的基本原理和设计方法。
2. 熟悉温度传感器的应用和特性。
3. 学会使用相关电子元件和仪器进行系统搭建。
4. 提高动手能力和实践操作技能。
二、实验原理多路温度监测系统主要利用温度传感器对多个测温点进行实时监测，并将采集到的温度数据传输到上位机进行处理和分析。
本实验采用DS18B20温度传感器和AT89C51单片机为核心控制器，通过单总线接口实现多路温度数据的采集。
三、实验仪器与设备1. 单片机开发板：AT89C512. DS18B20温度传感器：3个3. LCD1602显示屏：1个4. 按键模块：1个5. 电源模块：1个6. 蜂鸣器：1个7. 连接线：若干四、实验步骤1. 系统搭建：（1）将AT89C51单片机插入开发板，连接电源模块；（2）将3个DS18B20温度传感器通过单总线接口连接到AT89C51单片机的P3.7端口；（3）将LCD1602显示屏、按键模块、蜂鸣器等外围设备连接到相应的端口；（4）连接电源，确保系统正常工作。
2. 程序编写：（1）编写AT89C51单片机程序，实现温度采集、显示、报警等功能；（2）编写LCD1602显示屏显示程序，显示当前温度、温度状态、温度阈值等信息；（3）编写按键模块控制程序，实现温度阈值设置、模式切换等功能；（4）编写蜂鸣器报警程序，当温度超过阈值时，蜂鸣器发出报警声。
3. 系统测试：（1）启动系统，观察LCD1602显示屏是否正常显示温度信息；（2）调整按键模块，设置温度阈值，观察系统是否能够正确判断温度是否超过阈值；（3）将温度传感器放置在不同温度环境下，观察系统是否能够准确采集温度数据。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功，LCD1602显示屏正常显示温度信息；2. 通过按键模块设置温度阈值，系统能够正确判断温度是否超过阈值；3. 将温度传感器放置在0℃、25℃、50℃等不同温度环境下，系统能够准确采集温度数据。
多路温度检测系统的设计_毕业设计（论文）
多路温度检测系统的设计_毕业设计（论⽂）多路温度检测系统的设计摘要随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在⼯业、农业及⼈们的⽇常⽣活中扮演着⼀个越来越重要的⾓⾊，它对⼈们的⽣活具有很⼤的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有⼗分重要的意义。
本次设计的⽬的在于学习基于51单⽚机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采⽤STC89C52单⽚机作为数据处理与控制单元，采⽤温度传感器PT100进⾏温度的采集把温度的物理量转化为电阻值。
然后通过PT100温度变送器把PT100温度传感器的电阻值转化为0-5V的电压值。
然后通过PCF8591AD转化模块把变换后的电压值转化为数字量。
最终传给单⽚机系统。
此设计有两个按键控制两路温度的显⽰切换。
从⽽达到多路监测的⽬的。
⽽且本次设计设有两个LED显⽰等分别表⽰正常温度和⾮正常温度两种形式。
正常温度转化为⾮正常温度的临界值可由键盘设定来达到实际⼯作的要求。
关键词:单⽚机，温度传感器，温度变送器，AD转化模块，I2C总线ABSTRACTWith the rapid development of modern information technology, temperature measurement and control system in industry, agriculture and people's daily life plays an increasingly important role in people's daily life, it has a great impact, so the temperature of the control system design and research are very important. This design aims to study based on 51 single-chip temperature acquisition and control system design of the basic flow. This design adopts STC89C52 chip as the data processing and control unit, with the temperature sensor PT100 gathering the temperature physical quantity into a resistance value. Then through the PT100 temperature transmitter PT100 temperature sensor resistance value into a 0-5V voltage value. Then through PCF8591 AD conversion module to transform the voltage value is converted into digital quantity. Finally to the microcontroller system. This design has two buttons control the two temperature display toggle to achieve the purpose of multi-channel monitoring. And the design of a two LED display respectively expressed in normal temperature and normal temperature two forms. Normal temperature into a normal temperature threshold may by the keyboard set up to achieve the demand of practical work.Key words: single chip, temperature sensor, temperature transmitter, AD conversion module, Inter－Integrated Circuit⽬录1引⾔ (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的⽬的和意义 (1)1.3 本⽂主要研究内容 (2)2硬件电路的设计 (3)2.1 系统设计的框架 (3)2.2 单⽚机的选型 (4)2.2.1STC89C52单⽚机的简介 (4)2.2.2STC89C52单⽚机时序 (4)2.2.3STC89C52单⽚机引脚介绍 (5)2.3 PCF8591AD转化模块 (7)2.4 PT100温度变送器 (9)2.5 PT100温度传感器 (11)2.5.1 设计原理 (11)2.5.2 应⽤范围 (11)2.5.3 分度表 (11)2.5.4 PT100温度传感器三根芯线的接法： (13)2.6 LCD1602显⽰器 (15)2.7 LED指⽰灯电路 (23)2.8 按键电路 (23)2.9 晶振电路 (24)3 系统软件设计 (25)3.1 I2C总线设计 (25)3.1.1 I2C总线特征 (25)3.1.2 I2C总线术语 (25)3.1.3 I2C总线位传输 (25)3.1.4数据的有效性 (26)3.1.5 起始和停⽌条件 (26)3.1.6 I2C总线数据传输 (27)3.2总流程图 (28)结论 (29)参考⽂献 (30)致谢 (31)附录A：系统原理图 (32)附录B：系统相关程序 (33)1引⾔1.1 课题研究的背景⼯业控制是计算机的⼀个重要应⽤领域，计算机控制系统正是为了适应这⼀领域的需要⽽发展起来的⼀门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和⾃动控制理论应⽤于⼯业⽣产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。
多路温度巡检系统的设计
多路温度巡检系统的设计摘要：本课题采用多路智能温度测量系统，分析温度传感器MAX6575的输入和输出特性，软件采用最小二乘法分段拟合，利用生成温度和电压关系计算温度值。
硬件设计采用常规抗干扰措施，系统还采用相应软件抗干扰措施如指令冗余、软件陷阱、数字滤波、校验字发送等。
系统对电路可能产生的误差进行理论分析，围绕精度指标设计前向通道电路，采用标准电阻箱对系统校验，用实验证明系统达到预定任务要求。
关键词：多路；智能温度测量系统；温度传感器；抗干扰措施引言：在介绍各类温度传感器原理的基础之上，据本课题设的任务的要求，完成温度传感器选型和CPU选型，并设计包括恒流源电路、A/D转换电路、放大器电路、电源电路、存储电路、显示电路、以及预留为网络传输用的通信电路等系统电路，制定上位机通信协议，编写构成该温度多路测量仪程序，并对电路进行实验、调试，最后完成系统联调，且通信功能是通过串口调试工具来完成。
1.系统总体设计CPU不直接参与过程控制，故做出总体设计思路图1。
在CPU温度采集和处理时，对温度值进行巡回检测、数据记录、数据计算、数据统计和整理、数据越限报警并对数据进行积累和实时分析。
温度在经过采样及转换后以数字形式进入CPU，运用CPU运算与逻辑判断等特点对输入数据进行集中、加工和处理，在温度参数的测量和记录中代替常规显示和记录仪表，对整个环境温度进行集中监视。
添加存储器预先存入各个测试点的温度极限值和其他相关数据，以便在处理过程中能够进行越限报警、调整参数及维修调试等。
2.系统硬件设计2.1系统整体结构根据总体方案确定的思路，下面将进行具体的系统硬件电路的设计。
系统的整体结构框图见图2：数字式温度传感。
采集每个测试点的温度值，在其内部把采集到的温度值转换成数字信号送入单片机进行集中处理。
由于单片机的I/O口是有限的，因此每个温度传感器不可能直接接入单片机，必须采用总线技术，将数字式的温度值通过总线循环送入单片机。
基于SOPC的多路温度检测系统设计的开题报告
基于SOPC的多路温度检测系统设计的开题报告一、选题背景随着芯片的不断微缩和功耗的不断增加，温度问题越来越成为电子设备所面临的重要问题。
而且温度过高会直接影响电路的稳定性和寿命，甚至可能导致设备损坏。
因此，在电子设备的设计中，对于温度的监测和控制非常重要。
目前，很多电子设备都采用传统的单路温度检测方案，即通过一个温度传感器进行温度的测量。
但是这种方案不能全面地监测设备内部的温度情况，不能满足设备在长时间运行时的需求。
相比之下，多路温度检测系统可以更全面地监测设备内部的温度情况，更好地保证设备的稳定性和寿命。
二、选题意义本项目旨在设计一种基于SOPC的多路温度检测系统，主要包括以下几点意义：1、提高设备的稳定性和寿命。
多路温度检测系统可以全面监测电子设备中各个部件的温度情况，及时采取措施防止温度过高，保证设备的稳定性和寿命。
2、增强设备的安全性。
通过多路温度检测系统，可以预防电子设备在工作时出现温度过高等隐患，提高设备的安全性。
3、提高设备的效率。
通过实时监测设备的温度情况，可以更好地控制设备的功耗，提高设备的效率和稳定性。
三、预期目标本项目将完成以下方面的预期目标：1、设计多路温度检测系统，采用SOPC芯片作为核心控制器。
2、选取可靠的温度传感器，并进行有效的温度检测和数据处理，精确地获得每个部件的温度值。
3、设计可视化检测界面，实现对多路温度的可视化监测和实时问题反馈。
4、完成系统的硬件和软件设计，并进行系统测试。
四、研究方法本项目采用以下方法进行研究：1、采用嵌入式系统设计方法，将SOPC芯片作为核心控制器，设计多路温度检测系统硬件电路和软件程序。
2、选择多种不同类型的温度传感器，进行性能比较和选型分析。
3、设计基于嵌入式系统的温度检测软件，包括温度检测算法和数据处理算法等。
4、通过硬件测试和软件模拟，验证系统的可靠性和稳定性。
五、进度计划本项目的进度计划如下：1、第一阶段：调研和文献研究（1个月）进行嵌入式系统与多路温度检测技术的调研和文献研究，确定设计思路和主要技术方案。
多路数据巡回检测 与显示电路
工作电压范围：+4~+30V
测温范围： -50~+150℃ 25℃电流输出 （298.20K)：298.2uA
上图是从没有引脚的一端向有引脚一端看过去的图！
第三个脚可以不用,是接外壳做屏蔽用的。 测量温度是把整个器件放到需要测温度的地方。
基本使用方法如下：
AD590的输出电流值说明如下： 其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输 出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
/RD为转换结果读出控制端，当 /CS和 /RD端同时有效时，输出数据锁 存器 DB0~DB7提供8位并行二进制数据输出，同时使 /INTR复位。
（2）信号提取与比较。 信号提取要利用传感器才能实现。 传感器的种类很多。最常用的有光 传感器、温度传感器和压力传感器等。下面仅以AD590为例着重介绍温度 传感器的典型应用电路。 (a)集成电路温度传感器AD590电路。 AD590是电流型（即产生一个与绝对温度成正比的电流输出）集成 温度传感器的代表产品 。 AD590的主要电气参数为：
节范围是 ±1uA（相当于 ±1℃) ，由于 Rf=10千欧，故电路输出 UT=（T2-T1）
×10mV/℃。这种电路通常把 T1视为参考温度，而 T2用于监视被测温度。
(3)比较电路 经传感器转换后的电信号与某一给定值（基准电压UR)比较时，将产生一个 开关信号，此信号送到时执行机构可报警（或发光显示）。 基本的热—电、光—电转换电路为桥式转换电路，与比较器A连用，构成热动 （光动）开关。其中图(C)所示的为单运放比较电路，图(D)所示的为双运放构成 的上下限比较电路，例如，当Ui>Ur1时U01为高电平，而 Ui<Ur2时， U02为高电平。
电子设计大赛开题报告-多路温度巡回测量系统设计
温度控制是过程控制中的重要课题，各行业对高性能的温度控制仪需求日益增加。国内的温度控制仪发展经历了３个阶段：第一阶段为动圈式控温仪，主要缺点是控温精度差，其最小刻度为２００Ｃ，升温速度和加热时间都不能自动控制；第二阶段为数字式控温仪，显示精度有所提高，但控制精度低，反应迟钝，并需人工设定所控温度；第三阶段为智能型控温仪，带有专用程序，控制精度高，基本事实现升温、控温的自动化，减少了认为误差。
4。设计（或研究）方法
(1)温度采集与切换模块；
(2)信号调理与放大电路；
(3)A/D转换接口电路；
(4)键盘接口电路；
(5)报警模块；
(6)显示模块；
(7)温度通道显示电路。
5。实施计划
四天（周五周六周日周一）查阅20篇以上与课题相关的文献资料，熟悉课题，填写开题报告；
搭建硬件电路，画出电路图（仿真一下最好），编写、调试程序；完成设计要求，分析结果；
3。课题设计（或研究）的内容
本设计利用AT89C51为核心。使用了七个DSl8B20芯片组成多路温度巡检系统作为本设计的温度传感器，加上适当的外围电路，使本系统具有许多其它温度巡回检测系统所不具备的优点。DSl8B20与传统的温度传感器相比，直接输出数字信号，从而在设计电路时不必去考虑AD转换的问题。不仅获得了更优良的工作性能．提高了抗干扰能力和可靠性。而且使系统结构更简洁，维护方便，缩小了空间。
MSP430单片机的强大处理能力和其超低功耗的特点已经开始广泛应用。使用MSP430单片机用于温度控制系统，充分利用单片机的优点，提高了测量温度的精度和控制的速度。
随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用，FPGA已作为新的技术应用于工业及生活当中，对于温度控制器，当今其实现方法有很多，例如继电器、PLC、单片机、专用工控机等，而继电器需要散热措施，有输出漏电流，交直流不能通用，触点组数少，成本高；PLC主要应用于强电方面的工业控制，或者整条流水线的控制，相对于单片机的功耗要大，但比较稳定；单片机适合于实时工业控制，相对于微机价格较为低廉，可编程性和可扩展性强。由于体积、成本、操作等方面的限制，采用FPGA作为控制器，以纯硬件实现控制，适应了温度场高可靠性的要求，另外，还使系统的器件数目减少，具有设计灵活、现场可编程、调试简单和体积小等特点。
多路温度巡回检测电路设计
多路温度巡回检测电路设计多路温度巡回检测电路是一种广泛应用于各种工业自动化控制系统中的电路。
它通过多个传感器同时检测不同位置或设备的温度，能够实时监测温度变化，并将数据反馈给控制系统，以实现温度的自动调节和保护。
下文将详细介绍多路温度巡回检测电路的设计思路和实现方法。
首先，传感器选择是电路设计过程中的第一步。
合适的温度传感器能够准确测量温度，并且适应不同环境和工作条件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和温度传感器模块等。
根据具体需求选择合适的传感器，考虑到测量范围、响应时间和精确度等因素。
其次，信号放大与处理模块是实现传感器信号放大和滤波的重要部分。
通过运放等放大器将传感器信号放大到适合控制系统处理的范围，并进行滤波处理，提高信号质量。
滤波可以使用RC滤波器或数字滤波器等方法，根据实际情况选择合适的滤波器类型。
接下来，数据传输与显示模块将处理后的温度信号传输给控制系统，并在显示设备上显示。
可以通过模拟信号传输或数字通信方式将温度数据传输给控制系统，比如使用4-20mA电流信号传输或RS485通信协议。
为了方便操作和监控，可以在电路中增加LED显示模块或LCD显示屏，实时显示温度数据。
此外，还需要考虑电路供电问题。
多路温度巡回检测电路通常需要稳定的供电，可以使用稳压电源或电池供电，在供电线路中加入稳压电路、滤波电路和过压保护电路，以确保电路的稳定工作。
在具体设计多路温度巡回检测电路时，还需要根据具体应用需求灵活选择和组合各个模块，并综合考虑精度、稳定性、成本和可靠性等因素。
可以在实际布线过程中避免干扰和串扰，使用屏蔽线和地线连接传感器和信号处理模块，降低噪声干扰。
总之，多路温度巡回检测电路设计需要综合考虑传感器选择、信号放大与处理、数据传输与显示以及电源供电等因素。
通过合理选择和组合各个模块，能够实现多路温度的准确测量和有效监控，提高工业自动化控制系统的效率和可靠性。
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课程设计(论文)题目名称多点巡回检测电路课程名称电子技术课程设计学生姓名陈逸学号1141201095系、专业电气工程系指导教师刘祥民老师2013年12 月22日邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名陈逸学号1141201095系电气系专业班级11电二题目名称多点巡回检测电路课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
邵阳学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：摘要本文叙述的是一个八路温度信号进行巡回检测电路设计。
本电路包括多路振荡器电路，LED测量点显示电路，巡回检测电路，传感器电路五部分组成。
在传感器电路中使用的温度传感器把被检测信号变为电压信号，用模拟比较器把被检测信号进行处理，直接用数字电压表测出与温度值对应的电压值，并显示出该点是“第几路检测点”。
本设计电路简单，可在生活生产中广泛使用。
关键字：传感器；温度检测；巡回检测目录摘要1 概述 (7)2 方案论证 (7)3 电路设计 (9)3.1 时钟发生电路 (9)3.2 八进制循环发生电路 (9)3.3 LED 数字显示 (10)3.4 温度采集阵列 (11)3.5 八通道模拟开关电路 (13)4 性能的测试 (14)5 结论、性价比 (17)6 课设体会及合理化建议 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ (19)附录Ⅱ (20)1、概述本课题要求用电子电路实现八路通道温度电压有规律的选择、测量。
课题涉及了涉及了555定时器、数字计数器的循环计数、LED数字驱动电路以及电子芯片模拟开关的使用。
本课题的测温范围为0℃到100℃，通过对元器件的调整同样可以进行更大范围、更多通道的温度测量选择。
本方案测量精度高、切换速度快、管理方便并可在很多领域得到更好的应用。
课题要求电路要测量至少8点的温度，首先将温度转换为直流电压，由数字电压表(DvM)直接读取，该读数正比于测量点的温度。
另同时要通过计数、译码、显示电路显示出是“第几路测点”。
测温范围为0℃到100℃；测量的相对误差≤1℃。
本课题的设计结果可应用于需要对多温度进行监控的领域，方便统一控制，在经过集成后可以制作成定时开关电路，接入压力、声音等传感器可以实现更多信息的巡回检测监控。
2、方案论证方案一如图2-1：图2-1 多路温度巡回检测电路的原理框图（方案一）方案一原理说明：在开启电路后由开关脉冲激活第一个555单稳态触发器，在有效时间内测温模块通过控制电路与电压表接通，温度通过电压表显示，计数器置零，LED显示当前通道编号即数字“0”。
在555有效信号停止时由其触发下一个555单稳态触发器，使模块二与电压表连接，计数器加一后显示当前通道编号并由电压表显示模块二的电压，以此类推，直到最后一个通道的触发器关闭时触发通道0，计数器重新置零，开始新一轮的巡回检测。
方案二如图2-2：图2-2 多路温度巡回检测电路的原理框图（方案二）方案二原理说明：电路开启后有555定时器每隔一段时间产生一个一定时间的脉冲，控制八进制循环发生电路产生对应的开通信号到模拟开关电路，LED显示当前有效地通道编号。
八个模拟开关在同一时间只有一个开通，使电压表测出对应的温度传感器的电压，进而显示所选通道对应传感器的温度。
方案对比：方案一的模块化较明显，通过每一个555单稳态触发器控制该通道显示的时间，同时在通道关断时激活下一路的触发控制电路。
该方案可以很方便的控制每一个通道的温度显示间隔，并且在添加测温通道时可以以模块的方式进行添加，相对比较方便，但成本相对高，维护也更加繁琐。
方案二简单实用，通过调节555定时器可以方便的控制通道间切换的时间间隔，并通过电压表对温度进行显示。
电路较简单成本相对较低。
但对于要额外增加测温通道的电路实际改动可能比较复杂。
综合比较，在使用固定通道数的温度巡回检测系统中采用方案二比较经济实惠，同时更方便维护3、电路设计3.1 时钟发生电路（555多谐振荡器）本电路拟定电压表测量电压足够快，5秒时间可以使采集人员记录到稳定的电压度数（温度）。
对于电路，要求555多谐振荡器每隔5s 产生一个下降沿信号，即频率为0.2Hz 。
根据555触发器的相关推导公式：T =22T T +=()21R R +2ln C()()212112//R R R R T T q ++==令周期T = 5s ，占空比q= 60%,设1R = 100KΩ 解得相关参数：1R = 100K Ω；2R = 200KΩ；c = 14.43μF 电路图如图3-1图3-1时钟发生电路3.2 八进制循环发生电路八进制循环发生器是对74LS160 十进制计数芯片的一种修改方案，对其输出信号进行 判断。
循环采用同步置数，由0～7 进行循环，当输出 Q=0111（7）时，则对~LOAD 端置低电平，使计数器置0000（0）。
同时Q1、Q2、Q3 输出则为输出计数对应的二进制码。
因为电路需要8 路控制信号以控制模拟开关的工作，显然需要将二进制码转换为单一的控 制信号。
采用3 线-8 线译码器74LS138 进行译码。
对其输出信号取反后以高电平为有效控制开关电路的开通与关断。
电路图如图3-2图3-2八进制循环发生电路3.3 LED 数字显示本部分采用7448 显示译码器驱动电路，LED 显示部分采用共阴极显示模块，通过上拉电阻对电压分压并对显示部分供电。
经查询模块特性，得知LED 显示模块的工作电压为1.66V ，工作电流为10mA 。
上拉电阻计算()()11.0/66.15/-=-=on f CC I V V R =334Ω 7448 的ABC 输入端分别接160LED 的计数输出，D 悬空，完成对160 计数的同步显示。
电路图如图3-3图3-3 LED 数字显示驱动电路3.4 温度采集阵列温度采集器采用TMP36 温度传感器，其采集区间为-40～+125℃，符合要求 通过查询硬件手册得知该传感器的具体参数如下：对于要求的0～100℃温度采集器TMP36 的输出电平为500mV ～1500mV ,可以使用电压表对电压值进行观察记录，为了方便用户进行直接观测，并且对温度采集器相关电路进行缓冲，提高较远距离的带载能力，在温度采集器的输出端接入由运算放大器构成的电压加减器，利用集成运算放大器输入阻抗高和输出阻抗低的特点，使测量端与输出端隔离，保证输出的稳定性。
对于运算放大器的选择我选用了LM324 系列运算放大器，其是一种价格便宜的带有真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3.0 伏或者高到32 伏的电源下，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重要性。
根据运算放大器的相关特性构成加减法电路，其运算公式如下：21653436501i i U R R U R R R R R U -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 令0U 为电压信号输出(0～1000mV ), 1i U 为TMP36 的电压输入(500～1500mV)，为了使显示更加直观将输入端减去500mV 作为输出，2i U 为比较电压输入(5V)，1.0/34=R R 完成500mV 的产生。
由于在应用中，没有负电压产生，所以集成运算放大器不需要负电压输入，将其负电压引脚接地。
用相关参数解方程，最终得ΩK R R 1035==；K R R 164==Ω。
电路图如图3－4：图3-4电压加减器电路加入温度传感器后形成图如图3-5图3-5加入温度传感器的电路图3.5 八通道模拟开关电路模拟开关采用CD4066芯片，具体参数如下：按照设计参数，输入的电压范围为+0.5～+1.5V，所以输入电压采用5V电源即可保证输入输出的稳定。
对于要求的电路使用八输入端并在控制信号下向同一端输出电压即可完成要求。
对于最终的电压表显示，因为输出温度设计要求为0～+100℃，而温度传感器经电压跟随器后的输出电压对应为500～1500mV，所以在随后电压表的测量中用500mV(实际电路中可以使用9KΩ与1KΩ电阻进行分压以避免添加额外的电压源)的电压代替地线的零电位，达到0～1000mV 的输出电压，输出比例为10mV/℃。
设计的电路如图3-6图3-6八通道电子模拟开关电路及电压显示部分4、性能的测试对总电路进行性能测试，因为温度传感器无法正常模拟，使用对等的电压源代替，根据温度传感器特性，以500mV为0℃、1500mV为100℃进行性能测试，性能测试电路图如图4-1图4-1性能测试用电路图用示波器（XSC1）对555定时器发出的时钟波形进行检测得图4-2的波形：图4-2 555定时器时钟波形得知每隔0.15s产生一个时钟信号输给八进制计数器，符合设计要求。
2、使用逻辑分析仪检测74HC138经过反相器反相后的译码结果（10KHz脉冲输入），得到如图4-3的波形图：图4-3 74HC138经过反相器反相后的译码结果分析波形可知同一时间只有一个输出端为高电平，且随时间依次下移，可以控制模拟开关的轮流开通、关断，符合设计要求。
观察示波器得到如图4-4 的波形：图4-4 电压加减电路输入输出波形计算876mV-376.423mV=499.577mV，符合500mV 的降压要求。
表4-1 多路温度巡回检测电路测试数据表5、结论、性价比通过对仿真实验模拟结果的观察，可以得知本设计电路完全符合课程设计要求。
其误差小于0.1℃，经过电路排查得知其误差产生原因为集成运算放大器产生的误差，在忽略成本的条件下，完全可以采用差分放大器进行跟随或者放大，通过修改CD4066芯片的规格可以使通过的电压更大，即可以使用差分放大器进行精确放大，达到更高的精确度。
本电路以使用集成数字芯片为主，模块明晰，方便连接与修理，性价比较高。
6、课设体会及合理化建议通过此次实验，我对汇编语言的理解和使用有了一个更为深入的认识。
这次实习有机地结合了理论与实践，既考察了我们对理论知识的掌握情况，还反映出我们实际动手能力，更主要的是它激起我们创新思维，为今后的进一步学习创下良好条件，为以后的就业也打下一个根基，真可谓一举多得。
开始的时候由于没有经验，不知如何下手，所以就去图书管找了一些书看，在课程设计过程中，我遇到了一些问题，在老师的帮助下，通过查询资料和结合平时学到的知识，问题得到了解决，无疑，这是对我分析和解决问题的能力的一次有效检验。