基于热敏电阻的数字温度计课程设计
热敏电阻数字温度计的设计实验报告
热敏电阻数字温度计的设计实验报告
本次实验旨在设计一种基于热敏电阻的数字温度计，通过实验验证其可行性和精确性。
实验过程中，我们首先购买了一些热敏电阻和其他所需的元器件，包括电容、电阻、运放等。
然后按照电路图设计，进行了实际的电路连接和调试。
在调试过程中，我们需要注意电路的稳定性和输入电压的范围，以免影响实验结果。
在完成电路搭建和调试后，我们通过连接计算机和显示器，测试了温度计的输出精确度和稳定性。
实验结果表明，该数字温度计具有较高的精确度和稳定性，可满足实际应用的需求。
综上所述，基于热敏电阻的数字温度计设计实验成功完成，并且具有较高的精确度和稳定性，为实际应用提供了可靠的参考数据。
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用NTC热敏电阻设计制作体温计
西北工业大学设计性基础物理实验报告班级：11051401 姓名：日期： 2016.05.13用NTC热敏电阻设计制作体温计一、实验目的1、测定NTC热敏电阻与温度的关系；2、设计制作一个数字体温计（温度范围35-42℃）二、实验仪器（名称、型号及参数）NTC热敏电阻可调直流稳压电源（0-5V）数字万用表单刀双掷开关导线FD-WTC-D型恒温控制装置 2X-21型电阻箱2个三、实验原理NTC负温度系数是一种利用半导体材料制成的体积小巧的电阻，为避免热敏电阻自身发热所带来的影响，流过热敏电阻的电流不能超过300微安。
由于热敏电阻随温度变化比金属电阻要灵敏得多，因此被广泛用于温度测量，温度控制以及电路中温度补偿、时间延迟等。
为了研究热敏电阻的电阻温度特性，常用电路如图1所示：R t=（R1/U1）*U t四、实验内容与方法1.测量不同温度t下NTC热敏电阻的阻值R（1）设计实验方案，画出实验电路图如图1，不断改变环境温度t，利用公式R t=（R1/U1）*U t计算出不同温度t下NTC的阻值。
（2）列表记录数据，用最小二乘法求出R与1/t之间的关系2.设计数字体温计如图2电路图所示，根据第一问中得到的R与1/t之间的关系，取35℃与42℃为边界，联立解出R1和R2。
计算各元件的数值，使数字电压表的mV示数即为温度示数。
根据设计的电路图搭建数字温度计，进行调试：（1）测量不同温度时，数字体温计的电压示数，并绘制校准曲线；（2）根据校准曲线，对设计的电路进行改进，使误差不超过1℃。
五、实验数据记录与处理（列表记录数据并写出主要处理过程）不同温度下的NTC阻值数据记录表格（R1=10000Ω U=4.77V）经过线性拟合b=451269.94 a=-7586.20 r=0.9487所以回归方程为：R=451269.94*1/t-7586.20当T=35和42时，解方程组4770R2/(R1+R2+R t)=35 解R1=8126.7.2Ω4770R2/(R1+R2+R t)=42 得R2=99.21Ω调整R2，获得较为准确的体温计（此时R1=8126.7Ω R2=117.2Ω）校准后误差在0.1摄氏度以内。
(完整版)基于热敏电阻的数字温度计
基于热敏电阻的数字温度计专业班级：机械1108组内成员：罗良李登宇李海先指导老师：**日期： 2014年6月12日1概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1)利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2)利用热电效应技术制成的温度检测元件3)利用热阻效应技术制成的温度计4)利用热辐射原理制成的高温计5)利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。
将输出的微弱电压信号放大，将放大后的信号输入AD转换芯片，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
2设计方案2.1设计目的利用51单片机及热敏电阻设计一个温度采集系统，通过学过的单片机和数字电路及面向对象编程等课程的知识设计。
要求的功能是能通过串口将采集的数据在显示窗口显示，采集的温度达一定的精度2.2设计要求使用热敏电阻类的温度传感器件利用其温感效应，将随被测温度变化的电压或电流用单片机采集下来，将被测温度在显示器上显示出来。
3系统的设计及实现3.1系统模块3.1.1 AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
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。
基于热敏电阻的数字温度计设计
目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务和要求 (1)3 设计方案与论证 (1)4 电路设计 (2)4.1 温度测量电路 (3)4.2 单片机最小系统 (6)4.3 LED数码显示电路 (8)5 系统软件设计 (9)6 系统调试 (9)7 总结 (11)参考文献 (13)附录1：总体电路原理图 (14)附录2：元器件清单 (15)附录3：实物图 (16)附录4：源程序 (17)1 课程设计的目的（1）掌握单片机原理及应用课程所学的理论知识；（2）了解使用单片机设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题；（3）学习单片机仿真、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧；（4）培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度；（5）锻炼自己的动手动脑能力，以提高理论联系实际的能力。
2 课程设计的任务和要求（1）采用LED数码管显示温度；（2）测量温度范围为-10℃~110℃；（3）测量精度误差小于0.5℃。
3 设计方案与论证方案一：本方案主要是在温度检测部分利用了一款新型的温度检测芯片DS18B20，这个芯片大大简化了温度检测模块的设计，它无需A/D 转换，可直接将测得的温度值以二进制形式输出。
该方案的原理框图如图3-1所示。
DS18B20是美国达拉斯半导体公司生产的新型温度检测器件，它是单片结构，无需外加A/D即可输出数字量，通讯采用单线制，同时该通讯线还可兼作电源线，即具有寄生电源模式。
它具有体积小、精度易保证、无需标定等特点，特别适合与单片机合用构成智能温度检测及控图3-1方案一系统框图方案二：温度检测部分采用传统的热敏电阻，热敏电阻的阻值随环境温度变化而变化，将热敏电阻与固定电阻串联后分压，经A/D转换器将其转换为单片机可识别得二进制数字量，然后根据程序查表得到温度值，单片机主要控制LED显示器显示正确的温度值，并根据设置的上下限控制继电器动作，从而控制外部负载。
该方案的原理框图如图3-2所示。
利用型热敏电阻设计温度计
3
三、实验原理
热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质
我们可以将热敏电阻作为一个感温原件以阻值的变化来体现环境温度的变化。但是阻值的 变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差，因此要将其转化为一个对外部条件变 化更加敏感的物理量；本实验中选择的是电流，通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电 流（电压）的变化
为了减小温度测量误差，需要对NTC热敏电阻进行温度补偿。一种常见的温度补偿方法是使用一个电阻网 络和一个稳定的电源电压，通过改变电阻网络中的电阻值来补偿NTC热敏电阻的电阻-温度特性
具体原理为：在NTC热敏电阻电路中，将NTC热敏电阻与一个固定的电阻串联，并以稳定的电源电压为电 路供电。当电路中有电流通过时，根据欧姆定律，电阻越大，电流越小。通过改变串联电阻的取值，可 以调整整个电路的总电阻值，从而得到所需要的电流值
PART 4
四、实验步骤
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四、实验步骤
测出所选择的热敏电阻Rt-t曲线（或由实验室给出） 将NTC热敏电阻和一个固定电阻串联进电路中，在基准温度下， 使用DHT-2型热学实验仪测量NTC热敏电阻的电阻值，并记录下 来 在其他温度下，同样使用DHT-2型热学实验仪测量NTC热敏电阻 的电阻值，然后使用串联电阻网络调整整个电路的总电阻值 使电流值保持在基准温度时的电流值，这样就实现了温度补偿， 使得NTC热敏电阻在不同温度下表现出稳定的电阻值 总之，NTC热敏电阻温度补偿原理是通过改变串联电阻的取值， 调整整个电路的总电阻值，使得NT样可以减小温度测量误差，提高测量精度
2.了解电阻的温度特性和伏安 特性
4.提高设计、创新能力
PART 2
二、实验仪器
2
二、实验仪器
实验所需仪器
DHT-2型热学实验仪、NTC热敏电阻、直流稳压电源（电压调节范围0-30V两路输出） 、电阻箱（阻值调节范围0-99999.9Ω、额定功率0.25W）、微安表、万用表、导线
51单片机的热敏电阻数字温度计设计
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基于PT100的数字温度计的设计
1 引言
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。
基于热敏电阻的数字温度计课程设计.doc
基于热敏电阻的数字温度计课程设计. .目录1 绪论12 系统硬件电路设计32.1 测温电桥电路32.2 信号放大电路................................................................................62.3 AD转换电路...................................................................................72.4 控制电路........................................................................................92.5 声光报警电路 (102).6 显示电路..........................................................................................112.7 电源电路..........................................................................................123 系统软件设计154 总结与展望 (1)6参考文献……………………………………………………………..……………………………..171概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1，利用物体热胀冷缩原理制成的温度计2，利用热电效应技术制成的温度检测元件3，利用热阻效应技术制成的温度计4，利用热辐射原理制成的高温计5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
基于单片机的热敏电阻温度计的设计
基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言：热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件，其电阻值与温度成反比变化。
热敏电阻广泛应用于温度测量领域，其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计，并通过实验验证其测量精度和稳定性。
一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心，热敏电阻作为测量元件，LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。
1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块：温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。
热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件，它与AD转换模块相连，将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。
(2)AD转换模块：AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号，并通过串口将转换结果传输给单片机。
在该设计中，使用了MCP3204型号的AD转换芯片。
(3)驱动显示模块：驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏，将温度数值显示在屏幕上。
(4)温度计算模块：温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。
根据热敏电阻的特性曲线，可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。
二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。
根据需要，选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。
(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。
根据芯片的datasheet，进行正确的连接和电路设计。
(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制，根据液晶显示模块的引脚定义，进行正确的连接和电路设计。
(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成，根据不同的热敏电阻特性曲线，选择合适的电阻和连接方式。
2.软件设计(1)初始化设置：单片机开机之后，需要进行一系列的初始化设置，包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。
基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计设计
基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计设计
热敏电阻数字温度计是一种基于热敏电阻的温度测量器，利用电流通过热敏电阻时产生的热量与温度之间的关系来测量环境的温度。
该温度计的工作原理基于非平衡电桥，通过调整电桥的偏置电压来测量热敏电阻的电阻值，从而得到温度信息。
热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而变化，这种变化可以通过欧姆定律来表示。
设热敏电阻的电阻值为R，电压为V，电流为I，则有V=IR。
当电流I保持不变时，电压V随着热敏电阻的电阻值R发生变化，从而可以得到温度信息。
为了保证测量准确性，需要对电路进行校准。
校准过程中需要先将热敏电阻置于已知温度下，并记录下相应的电阻值。
再将热敏电阻置于待测温度下，并进行电阻值读数，通过比较已知温度下的电阻值和待测温度下的电阻值，可以得到温度信息。
为了方便读取温度信息，可以使用单片机等数字电路将电阻值转换为数字信号，并通过LCD显示器显示出来。
具体的实现过程需要根据具体的电路设计进行确定。
总之，基于非平衡电桥的热敏电阻数字温度计是一种精度高、可靠性好的温度测量器，可以广泛应用于各种场合。
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基于热敏电阻的数字温度计课程设计目录1 绪论12 系统硬件电路设计32.1 测温电桥电路32.2 信号放大电路....................................................................... (6)2.3 AD转换电路............................................................................. (7)2.4 控制电路........................................................................... . (9)2.5 声光报警电路 (10)2.6 显示电路 (11)2.7 电源电路 (12)3 系统软件设计 154 总结与展望 (16)参考文献 (17)1概述随着以知识经济为特征的信息化时代的到来人们对仪器仪表的认识更加深入，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。
随着工业的不断发展，对温度的测量的要求也越来越高，而且测量的范围也越来越广，对温度的检测技术的要求也越来越高，因此，温度测量及其测量技术的研究也是一个很重要的课题。
目前温度计按测使用的温度计种类繁多，应用范围也比较广泛，大致可以包括以下几种方法：1， 利用物体热胀冷缩原理制成的温度计 2， 利用热电效应技术制成的温度检测元件 3， 利用热阻效应技术制成的温度计4， 利用热辐射原理制成的高温计 5，利用声学原理进行温度测量本系统的温度测量采用的就是热阻效应。
温度测量模块主要为温度测量电桥，当温度发生变化时，电桥失去平衡，从而在电桥输出端有电压输出，但该电压很小。
将输出的微弱电压信号通过OP07放大，将放大后的信号输入AD 转换芯片，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来。
系统硬件原理图如图1—1图1—1系统框图系统硬件原理图如图1—1所示，由热电阻传感器测的外界温度，经过信号放大，然后送给模数转换，将原有的模拟信号转换为可以贝单片机识别和运算的数字信号，然后在通过软件编程通过显示电路显示出来当前所测得的温度。
它的各部分电路说明如下：（1）.测温模块：该部分电路主要使用测温电桥，当温度变化时，电桥处于不平衡状态，从而输出不平衡电压，为测温的基础。
(2).信号处理部分：该部分电路包括电压信号的放大和AD转换，实现模数变换，以及硬件滤波。
(3).单片机部分：AT89C51 单片机系统是数字霍尔电流表的核心部分，主要任务有：控制TLC2543，为其提供合适的时序，使其正常工作和采集模数转换后的数字信号，使用软件滤除干扰，并对数字信号进行计算，然后输出显示。
(4).电源电路部分：该部分电路负责将输入的9V~12V直流电，分别转换为稳定的9V、5V、-9V 直流电，给传感器，放大电路，单片机，TLC2543等供电。
(5).显示电路，声光报警电路：显示电路的作用是将测量的温度实时显示出来，当测量温度超过限定值时报警电路将发出声光进行报警。
2 数字温度计系统硬件电路设计系统由五大部分组成：（1）测温电桥温量电路；（2）数据采集，滤波，放大，AD转换电路；（3）单片机AT89C51控制及数据计算电路；（4）电源电路；（5）温度实时显示电路和声光报警电路。
2.1测温电桥电路本次课程设计的测温电路为测温电桥，测温电桥的主要部分是热敏电阻。
热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强。
本次设计采用的是正温度系数的热电阻PT100，它是最常用的温度传感器之一，与其他热敏电阻相比，它的主要优点是测量精度高（可精确到0.1摄氏度），线性度好，测量范围广（-200℃～650℃），性能稳定，使用方便，完全满足设计要求，所以我最终选择铂电阻PT100作为传感器。
PT100温度传感器属于正电阻系数，其电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示：在0～650℃范围内： Rt =R0 (1+At+Bt2)在-200～0℃范围内： Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数，其中A=3.96847×10-3； B=-5.847×10-7；C=-4.22×10-12；图2-2 电阻温度曲线图由于它的电阻—温度关系的线性度非常好，电阻温度曲线如图2-2 所示，因此在测量较小范围内其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)其中α=0.00392, Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为华氏温度。
Pt100是电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。
测温电路原理图如下图所示：图3.2如上图所示，热敏电阻RT和RA1，RB1，RC1，以及可变电阻R2组成一个测温电桥，在温度为20度时，调节R2使电桥达到平衡。
当温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电桥失去平衡，电桥输出的不平衡电压，经过滤波后，输入运算放大器，进行放大处理。
电桥的分析：电桥原理图：电桥灵敏度的分析：当各桥臂发生微小变化时，电桥失去平衡，其输出为：2.2信号放大电路本次课程设计，放大模块采用的是OP07放大集成电路。
OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A 最大为25μV ，所以 OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得 OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
OP07具有以下特点：超低偏移： 150μV最大。
低输入偏置电流： 1.8nA 。
低失调电压漂移： 0.5μV/℃。
超稳定，时间： 2μV/month 最大高电源电压范围：±3V至±22VOP07的引脚分布如下图所示：OP07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚 6为输出，7接电源+。
OP07放大电路的电路原理图如下所示：如上图所示，将测温电桥的输出用差分的方式输入OP07，放大60倍以获得合适的AD输入电压。
2.3 AD转换电路此次课程设计的AD转换电路，负责将放大后的模拟电压信号转化为可供单片机识别的数字信号。
主要采用TLC2543.TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。
由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。
2TLC2543的特点：（1）12位分辩率A/D转换器；（2）在工作温度范围内10μs转换时间；（3）11个模拟输入通道；（4）3路内置自测试方式；（5）采样率为66kbps；（6）线性误差±1LSBmax；（7）有转换结束输出EOC；（8）具有单、双极性输出；（9）可编程的MSB或LSB前导；（10）可编程输出数据长度。
TLC2543的引脚分布如下图所示：引脚说明（1）电源引脚Vcc ,20脚:正电源端,一般接+5V。
GND,10脚:地。
REF+,14脚:正基准电压端,一般接+5V。
REF-,13脚:负基准电压端,一般接地。
(2)控制引脚CS,15脚:片选端,由高到低有效,由外部输入。
EOC,19脚:转换结束端,向外部输出。
I/O CLOCK,18脚:控制输入输出的时钟,由外部输入。
(3)模拟输入引脚AIN0～AIN10 ,1～9脚、11～12脚:11路模拟输入端,输入电压范围:0.3V～Vcc+0.3V。
(4)控制字输入引脚DATA TN PUT,17脚:控制字输入端,选择通道及输出数据格式的控制字由此输入。
(5)转换数据输出引脚DATA OUT ,16脚:A/ D 转换结果输出的3态串行输出端。
TLC2543在本设计的电路原理图如下所示：2.4 控制电路AT89C51单片机最小系统由AT89C51单片机及其外围电路组成，是数字温度计系统的核心。
AT89C51单片机在高温环境中稳定性好，支持在线编程ISP，无需专用的编程器，方便调试.AT89C51单片机对很多嵌入式控制应用提供了一个高灵活有效的解决方案。
它的作用是控制TLC2543进行模数转换、形成必要的时序、进行数据计算以及控制数码管显示。
AT89C51单片机各个引脚分布如图所示：郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书图1 图2郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书图3图1为单片机的晶振电路，图2为单片机的复位电路，图3为单片机的引脚分布及各引脚的接口，单片机采用5V供电。
D1为单片机上电电源指示灯，P2.7为报警指示灯的接口，P2.6为报警蜂鸣器的接口，P0.0-P0.7为74HC373的8位数据接口，X1，X2为晶振电路的接口，与晶振电路相连。
P1.0-P1.3为TLC2543的控制端口，P2.0-P2.3为显示数码管的为位选控制端口，RST为单片机的复位端口，与复位电路相连。
2.5 声光报警电路当测量的温度超过限定值时，声光电路将进行声光报警，提醒操作人员及时进行处理，避免系统长时间工作在高温情况下，影响系统的性能和使用寿命。
声光报警电路由一个发红色光LED灯和蜂鸣器构成。
电路原理图如下所示：郑州轻工业学院传感器及应用系统课程设计说明书声光报警电路2.6显示电路显示电路由8位锁存器74HC373，4个八段数码管构成，74HC373的8个输出口分别与各个数码的8个段选端口相连。
经过单片机P0输出的8位数据，进入74HC373中，先锁存，再通过单片机的P2.0-P2.3口来选择要显示的位，即控制数码管的位选，通过以上所述来达到实时显示温度的目的。
显示电路原理图如下所示：74HC373是八位D型锁存器，其的逻辑图和引脚排列图如下：由图可见它是三态输出结构，1引脚为输出使能控制信号端，当1引脚为低电平时，8个输出三态门导通；当其为高电平时，输出三态门为高阻态。