基于PT100的温度测量系统设计

摘 要

本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。另外，还设计了时钟电路模块，能实现对温度的实时测量。本设计采用了两线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。

本文采用AT89S51单片机，TLC2543 A/D转换器，DS1302时钟芯片，AD620放大器，铂电阻PT100及6位数码管组成系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。

关键词：

PT100  单片机  温度测量 DS1302

Abstract

This article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. In addition, it designs a clock circuit modules to achieve real-time measurement of temperature.It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃ between 0℃～100℃.

The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range.

Keywords:

PT100   SCM  Temperature Measures  DS1302

目 录

前 言 1

第一章 方案设计与论证 2

第一节 传感器的选择 2

第二节 方案论证 3

第三节 系统的工作原理 3

第四节 系统框图 4

第二章 硬件设计 5

第一节 PT100传感器特性和测温原理 5

第二节 信号调理电路 6

第三节 恒流源电路的设计 6

第四节 放大电路的设计 7

第五节 A/D转换器的选择与设计电路 9

第六节 DS1302时钟电路设计 12

第七节 单片机控制电路 14

第八节 按键和显示电路 14

第三章 软件设计 错误！未定义书签。

第一节 系统软件设计说明 16

第二节 软件的有关算法 16

第三节 软件的流程图 17

第四节 部分设计模块 19

第四章 电路仿真的设计与分析 24

第一节 Proteus仿真软件介绍 24

第二节 电路仿真设计 24

第三节 仿真分析 26

结 论 27

参考文献 28

附录A 29

附录B: 30

致 谢 31