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内蒙古科技大学

智能仪表综合训练设计报告

题 目：热电偶测温仪一(键盘)

学生姓名：

学 号：1167112323

专 业：测控技术与仪器3班

班 级：2011-3

指导教师：

目录

一、概述1

1.1设计背景和思路1

1.2 设计任务1

1.3设计目的2

1.4 设计要求2

二、总体方案设计3

2.1 系统整体介绍及框图3

2.2、max66754

2.2.1引脚排列及内部结构4

2.2.2 mxa6675工作原理及功能特点4

2.2.4 标度变换6

2.3单片机7

2.4 传感电路9

2.5、绘图及编程软件10

三、硬件设计与仿真12

3.1电源电路12

3.2时钟电路12

3.3复位电路12

3.4传感器数据采集电路14

3.5 lcd显示电路14

3.6键盘输入电路17

3.7报警电路18

四、软件设计20

4.1 总体设计流程图toc \o "1-3" \h \u 20

4.2、max6675温度采集流程图21

4.3、lcd1602相关流程图22

4.4、按键流程图23

4.5、led闪烁报警电路流程图24

五、调试与总结25

5.1 软件调试25

5.2 硬件调试25

5.3 总结26

参考文献28

附录a29

1、 电路原理图29

2、 pcb图30

附录b31

1、程序(另存)31

一、概述

1.1设计背景和思路

随着电子信息技术、新材料及自动化技术的发展，传感器技术也得到了日新月异的发展，单片机自动控制系统在统诸多领域得到了极为广泛的应用具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度c51系列随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。k型热电偶专用模数转换器max6675芯片的引脚排列如图2.21所示，各引脚的功能如下:

t-:热电偶负极(使用时接地);

t :热电偶正极;

sck:串行时钟输入;

cs:片选信号;

so:串行数据输出;

vcc:电源端;

gnd:接地端; 图2.2.1max6675的引脚图

n.c.:悬空，不用。

2.2.2 mxa6675工作原理及功能特点

根据热电偶测温原理，热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关，而且与冷端的温度有关，在以往的应用中，有很多种冷端补偿方法，如冷端冰点法或电桥补偿法等，但调试都比较麻烦。另外，由于热电偶的非线性，以往是采用微处理器表格法或线性电路等方法来减小热电偶本身非线性带来的测量误差，但这些都增加了程序编制及调试电路的难度。而max6675对其内部元器件的参数进行了激光修正，从而对热电偶的非线性进行了内部修正。同时，max6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路、断线检测电路都给k型热电偶的使用带来了极大的方便。其工作原理如2.2.2图所示。max6675的特点如下:

1.内部集成有冷端补偿电路;

2.内含热电偶断线检测电路。

3.带有简单的3 位串行接口;

4.可将温度信号转换成12 位数字量，温度分辨率达0.25℃;

max6675内部集成有冷端补偿电路；带有简单的3位串行spi接口；可将温度信号转换成12位数字量，温度分辨率达0.25℃；内含热电偶断线检测电路。冷端补偿的温度范围-20℃～80℃，可以测量0℃～1023.75℃的温度，基本符合工业上温度测量的需要，其串行接口时序如图2.2.2所示：

由接口时序可以看出，当max6675的引脚从高电平变为低电平时，max6675将停止任何信号的转换并在时钟sck的作用下通过so引脚向外输出已转化的数据(此数据是经过放大了的a/d转换后的数字量与冷端补偿之和)；相反，当从低电平变回高电平时，max6675将进行新的转换。在引脚从高电平变为低电平时，第一个字节d15出现在引脚so上，一个完整的数据读过程需要16个时钟周期，数据的读取通常在sck的下降沿完成。值得指出的是此芯片的ad转换速度在0.17～0.22s之间，比之一般的ad转换芯片微秒级的转换速度要长得多。

图2.2.2 max6675工作原理图

2.2.3max6675的工作时序

当max6675的cs引脚从高电平变为低电平时，max6675将停止任何信号的转换并在时钟sck的作用下向外输出已转化的数

总结

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