信息与控制工程学院硬件课程设计说明书
基于 C8051F410 的热电阻测温仪表的设计
学生学号:08540227
学生姓名:施延林
专业班级:测控 0802
指导教师:王影
职 称:讲师
起止日期:2011.03.28~2011.04.15
吉林化工学院
Jilin Institute of Chemical Technology
信息与控制工程学院硬件课程设计说明书
2011 年硬件课程设计任务书
C8051F410
C8051F410
一、设计题目:基于 C8051F410
C8051F410 的热电阻测温仪表的设计
二、设计目的::::
1.熟悉 Keil uVision 开发软件 及 Protel 电路设计设计软件的使用。
2. 掌握 C8051F410 单片机体系结构及 C 语言程序设计方法。
3.掌握热电阻测量的三线制原理及信号调理电路的设计。
4. 掌握智能测量系统的校准原理。
三、设计任务及要求
1.学习 C8051F410 单片机体系结构及程序开发。
2.设计热电阻测温电路,并应用 Protel 画出其电路原理图。
3.完成 C8051F410 的热电阻测温系统的焊装和硬件调试。
4. 编写完整的实验程序,进行整机调试。
5. 撰写设计说明书。
四、设计时间及进度安排
设计时间共三周,具体安排如下表:
周次
第一周
第二周
第三周
设 计 内 容
设计时间
1.学习 C8051F410 单片机体系结构及程序开发;
2.设计热电阻测温电路,并应用Protel 画出其电路原理图。
2011.03.28~2011.04.03
1.完成 C8051F410 的热电阻测温系统的焊装和硬件调试;
2. 编写实验程序。
2011.04.04~2011.04.10
1. 整机调试;
2. 撰写设计说明书;
3. 答辩。
2011.04.11~2011.04.15
四、考核内容
1.出勤、学习态度以及纪律情况;
2.设计完成情况及设计说明书完成质量;
3.答辩。
综合以上考核内容给出硬件课程设计总评成绩。
基于 C8051F410Pt100 测温系统的设计书
五、指导教师评语及学生成绩
指导教师评语:
成绩
指导教师(签字):
年
月
信息与控制工程学院硬件课程设计说明书
目 录
摘要..........................................................................................................................................................V
第一章 概述............................................................................................................................................ 1
第二章 设计方案及原理......................................................................................................................... 2
2.1 传感器的选择............................................................................................................................ 2
2.2OP07 的选择................................................................................................................................2
2.3 方案论证....................................................................................................................................3
2.4 基本工作原理............................................................................................................................ 3
2.5 整体方案设计............................................................................................................................ 3
2.5.1 系统工作流图................................................................................................................ 3
2.5.2 热电阻的工作原理.........................................................................................................4
2.5.3 热电阻的信号连接方式................................................................................................. 4
第三章 总体设计.....................................................................................................................................6
3.1 温度采集及信号处理模块.........................................................................................................6
3.2 数码管显示电路........................................................................................................................ 8
3.3 单片机最小系统........................................................................................................................ 9
第四章 核心部件...................................................................................................................................10
4.1C8051F410 概述........................................................................................................................ 10
4.2I/O 设备简介............................................................................................................................11
4.3A/D 简介....................................................................................................................................11
4.4 定时器简介..............................................................................................................................11
4.5 电压基准.................................................................................................................................11
第五章 系统电源...................................................................................................................................12
第六章 软件部分...................................................................................................................................14
6.1 编程软件..................................................................................................................................14
6.2 编程语言..................................................................................................................................16
6.2.1C 语言发展沿革.............................................................................................................16
6.2.2C 语言特点.................................................................................................................... 16
6.3 程序流程图..............................................................................................................................17
基于 C8051F410Pt100 测温系统的设计书
6.5.1 硬件出现的问题...........................................................................................................18
6.5.2 软件调试出现的问题................................................................................................... 18
6.5.3 软件调试结果.............................................................................................................. 18
第七章 结束语...................................................................................................................................... 19
主要技术要求........................................................................................................................................ 20
参考文献................................................................................................................................................ 21
附录(Ⅰ)程序.................................................................................................................................... 22
附录(Ⅱ)整体电路图......................................................................................................................... 30
信息与控制工程学院硬件课程设计说明书
摘要摘要摘要摘要
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 LED 数码管显示电
路,能实现对温度的显示。本设计采用了三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±0.5℃。
本文采用 C8051F410 单片机,OP07 放大器,铂电阻 PT100 及 4 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,稍加改动之后应用会更加广泛。
关键字:Pt100;OP07 运放;信号采集 A/D;C8051F410 单片机;数码管显示;电源