课堂设计题设计一个热电偶温度测量系统.doc

测控2012级智能仪器设计课堂设计题 姓名： 学号： 设计一个热电偶温度测量系统： 热电偶为K型热电偶（镍铬－镍硅）； 测温范围0-1000℃，分辨率为0.1℃，假设参考端温度为0℃； K型热电偶的热电势如表1所示： 温度（℃） 热电势（mV） 温度（℃） 热电势（mV） 0 0 600 24.902 100 4.095 700 29.128 200 8.137 800 33.277 300 12.207 900 37.325 400 16.395 1000 41.269 500 20.640 根据要求设计相应的测量电路，包括： 选择放大器（放大倍数，放大电阻大小），滤波电路，A/D转换器，处理器； 完成电路连线。 完成A/D采样程序。 根据K型热电偶的热电势特性及测量温度要求，其测温范围在0-1000℃，分辨率要求为0.1℃,则其数字量的位数至少为： 1000/0.1 10000 可考虑AD7705作为A/D转换，其转换分辨为16位，即65536，满足测量系统分辨率要求。设计AD7705的参考电压为2.5，采用MOC1403作为参考基准电压。 K型热电偶其最大输出热电势为41.269mV,AD7705的最大输入电压为2.5V，则其放大倍数为： 2500/42.269 59.14 考虑到AD7705内部放大倍数为1，2，4，8，16，32，64，128，放大以后的最大电压应小于2500mV.因此，采用32倍放大倍数，系统实际的分辨率为： 最大温度时输出电压所对应的数字量为： 65536* 42.269*32/2500 35457.8 满足系统要求10000的数字分辨率要求。 处理器采用ATMEL的AT89C52 或者AT89C51 处理器； 系统电路： 图1：系统电路原理 （三） DIN BIT P1.1 DOUT BIT P1.0 SCLK BIT P1.2 CS0 BIT P3.5 ;AD7705信号选择线 INT1 DRDY BIT P3.2 ;AD转换结束信号 INT0 READ_AD7705: ;读取AD7705数据操作 CLR EA ;通道0 MOV A,#38H LCALL OUTPUT ;数据开始接收， NOP LCALL RECEIVE MOV R6,A LCALL RECEIVE MOV R7,A SETB EA ret ; ;接收A/D7705数据子程序 receive:clr cs0 mov r2,#08h clr c clr a rec01: clr sclk mov c,dout nop setb sclk rlc a nop djnz r2,rec01 nop setb cs0 setb sclk Ret ; ;命令送到A/D7705子程序 ;output to AD7705 ;sclk :p17 output: clr cs0 mov r2,#08h clr c out01: rlc a mov din,c clr sclk nop setb sclk nop djnz r2,out01 setb cs0 setb sclk ret