毕设——高精度温度计设计

毕设——高精度温度计设计

摘 要：利用PT100 铂电阻作为传感器搭建电桥电路,提取温度变化信号。温度信号经放大后送入16 位A/D转换器LTC1864 进行采样,变成数字温度值。选用Atmega16 微处理器作为检测控制核心,将数字温度值再次滤波和线性化处理,实现高精度温度测量与控制。整个设计过程借助Proteus 实时仿真调试,逼真地再现了设计思想,大大缩短了设计调试周期。

关键词：PT100 铂电阻;Atmega16 微处理器;测量控制;Proteus 仿真

1 系统整体方案
设计研究对象是温度的精确测量和控制,这需要在运行时检测到温度变化,把温度变化转化为电信号大小,提取弱小的电信号经过放大,变成与温度大小相对应的电压信号,将该电压信号送入A/D 转换器,获得数字信号,送入微处理器进行再次加工处理,变成理想的测量值,在显示屏上显示;同时,将测量值和设定控制温度参数比较,获得控制信号,实现温度的精确控制。系统设计硬件框图如图1 所示。

图1 温度控制器硬件系统框图

2 硬件电路
高精度温度控制器选用PT100 铂电阻作为温度传感器,将该传感器搭建成电桥电路提取温度变化信号。电桥电路用恒流源供电,温度变化引起铂电阻阻值变化,桥路检测到因电阻变化而引起的电压变化值,将该变化的电压值经过运算器放大,变换成与温度相对应的电压值,送入数据采集芯片,得到相应的数字温度值。传感器信号采集电路如图2 所示。

2.2 高精度A/D 采样电路
选用LTC1864 芯片提取经放大器获得与温度值对应的电压信号,LTC1864 是16 位开关电容逐次逼近A/D 转换器,如图3 所示

3 软件程序设计
3.1 A/D 数据采样及微处理器软件滤波
由前面介绍的LTC1864 硬件,只要Atmega16微处理器给出时序,就能够采样到数据。A/D 数据采集程序如下：

4 结语
本方案设计的高精度温度控制器在实际运行过程中获得了良好的性能,控制精确,运行可靠,智能化程度高。

1米提供源代码