1、设计思路.doc

评阅成绩 2012年湖南省大学生电子设计竞赛设计报告 （题号： A ） 竞赛题名称： 温度的测量和控制 参赛队编号： 25150 评阅人签名： 2012年8月27日 竞赛题名称： 温度的测量和控制 1、 图1 系统框图 硬件电路图 图2 信号采集与处理 图3 电源滤波 图4 功率控制 图5 指示部分 图6 电压检测 算法数学描述 电桥关系式 如图2，已知PT100允通电流5mA,取中间值2.5mA，选用5V的电源，则R4//R8=R5//R7=5V/2.5mA=2K,根据实际取R4、R5、R7、R8为4.7K。根据题目要求，温度范围30-80度和发挥部分，我们把温度定在30-100度，再根据PT100分度表，PT100的电阻范围大约为110到138ohm，所以R13取110ohm。 则电桥的输出电压和PT100电阻RL的关系为 （1） （2）仪用放大部分 当PT100为138ohm，时，电桥输出最大电压为 单片机的采样最高电压为3.6V,所以后面的仪用放大器应的放大倍数为 根据INA128的参数可得电阻R12的阻值为 总个系统温度和AD采样值的关系 温度和PT100电阻值的关系可以通过资料得 将上式代入（1）式并代入数值可得一个最终公式 软件流程图 测试方法描述 对仪用放大部分的测试 把PT100用一个200ohm的精密可调电阻代替，调节此电阻，使电桥输出5mv、10mv、15mv……50mv，并记录数据。 对总个系统的测试 总个系统的测试要记录AD采样值与万用表实测温度，得到一个曲线图，再和公式值去比较和修正。 特别要注意的是温度传感器PT100和万用表的传感器有结构的区别，俩个对温度的反应时间是不同的，一定要创造一个稳定的温度环境使两个传感器核心温度相同时，测得的数据才是有效的。 测试数据 放大部分数据(放大68倍) 电桥输出电压（mv） 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 放大输出（mv） 345 688 1023 1361 1710 2038 2380 2727 3065 3409 理论值（mv） 340 680 1020 1360 1700 2040 2380 2720 3060 3400 总个系统的测试数据 AD采样（mv） 626 924 1122 1319 1509 1707 1911 2101 2295 2693 2884 3077 3275 3458 公式温度 34.4 41.1 45.4 49.8 54.1 58.5 63.1 67.4 71.7 80.7 84.9 89.3 93.8 97.9 修正公式温度 27.7 35.4 40.2 45.1 49.6 54.5 59.8 64.2 69.0 79.4 87.5 89.4 94.3 98.3 实测温度 27.8 35.4 40.1 45.1 49.7 54.5 59.8 64.4 69.1 79.5 87.5 89.4 94.4 98.5 数据分析与结论 从放大部分所测得数据可以看出，放大部分基本和理论值相对应，有些误差可能的来源有：仪用放大器本身的误差、人工测量误差、万用表的误差等。 从总个系统的测试数据看，特别是看附表的曲线图，实际和理论有比较大的误差，这个是无法避免的，通过人为的修改后，取得了很好的效果。 总而言之，本系统实现了题目的基本要求的全部、发挥部分的大部！ 附表： 参赛队编号： 25150 ii i 电压测量 Msp430单片机系统 LCD51100 键盘 桥式电路 仪表放大器 PWM控制波形输出 Pt100温度传感器