一种基于stc 单片机的温度测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是应用在精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域，具体地涉及一种基于STC单片机的温度测量系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。
[0003]目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、钼热电阻测温四种方法。
[0004](1)热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。
[0005](2)集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。
[0006](3)热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。
[0007](4)钼热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且稳定性较好，故其在工业测温领域应用较广。
【发明内容】
[0008]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种基于STC单片机的温度测量系统，本发明能够解决温度测量线性度、灵敏度、抗振动性能较差，测量范围较小的不足；而且精度较高，方便实用。
[0009]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0010]本发明一种基于STC单片机的温度测量系统，其中包括温度传感器、信号调理电路、STC单片机计算转换模块、温度显示模块；其结构要点是:信号调理电路是由信号滤波电路和信号放大电路组成，STC单片机作为本温度测量系统的核心，采集经滤波电路和放大电路进行滤波和放大处理后的PT1000温度传感器信号，并由其片内10位A/D转换模块对信号进行模数转换；采用牛顿迭代法计算为温度，并控制液晶显示模块直观的显示出温度数值；同时STC单片机外部设置电源、时钟及复位电路。
[0011]作为本发明的一种优选方案，所述温度传感器采用PT1000温度传感器，PT1000钼热电阻的阻值具有随着温度的变化而改变的特性，所以可以通过间接测量钼热电阻阻值的方法来间接测量温度；另外钼热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、互换性好等优点，适合作为本发明的温度传感器。
[0012]作为本发明的另一种优选方案，所述STC单片机计算转换模块的A/D模数转换器是采用STC单片机系统片内自带的10位A/D转换器，其具有10位转换精度，采样速度快，采样频率可达300KHZ，内置采样保持电路，配置有8路外部通道，可做温度检测、电压检测、频谱检测等。
[0013]作为本发明的又一种优选方案，所述温度显示模块SMC1602A液晶显示模块配合STC单片机来实现，SMC1602A是标准字符点阵型液晶显示模块，采用点阵型液晶显示器(IXD)，可显示16字符X2行西文字符，字符尺寸为2.95X4.35(WXH)mm，内置HD44780接口型液晶显示控制器。
[0014]本发明的有益效果是。
[0015]本发明采用采用PtlOOO温度传感器，通过间接测量钼热电阻阻值来实现温度测量的方案；以钼热电阻测量温度的原理，再基于STC单片机实现钼热电阻阻值的测量，采用牛顿迭代法计算温度。本发明测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值；解决了现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的问题，并具有工作可靠、操作直观和结构模块化等优点，具有一定工程的应用前景。
【附图说明】
[0016]图1是本发明一种基于STC单片机的温度测量系统结构框图。
[0017]图2是本发明一种基于STC单片机的温度测量系统的主程序流程图。
[0018]图3是本发明一种基于STC单片机的温度测量系统的温度信号处理流程图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，为本发明一种基于STC单片机的温度测量系统结构框图。图中包括温度传感器、信号调理电路、STC单片机计算转换模块、温度显示模块；信号调理电路是由信号滤波电路和信号放大电路组成，STC单片机作为本温度测量系统的核心，采集经滤波电路和放大电路进行滤波和放大处理后的PT1000温度传感器信号，并由其片内10位A/D转换模块对信号进行模数转换；采用牛顿迭代法计算为温度，并控制液晶显示模块直观的显示出温度数值；同时STC单片机外部设置电源、时钟及复位电路。
[0020]如图2实施例所示，为本发明一种基于STC单片机的温度测量系统的主程序流程图。主程序在完成系统初始化后，进入等待模式；当有温度信号处理中断时，程序跳出等待模式，进入温度信号处理程序，在执行完此中断程序后，重新回到等待模式。
[0021]如图3实施例所示，为本发明一种基于STC单片机的温度测量系统的温度信号处理流程图。当系统程序进入温度信号处理程序后，开启ADC10转换器进行模数转换，并对数据进行处理及计算；为使温度数据更加精确，需进行多次采样和A/D转换，并采用数字滤波算法进行数字滤波。
【主权项】
1.一种基于STC单片机的温度测量系统，其中包括温度传感器、信号调理电路、STC单片机计算转换模块、温度显示模块；其特征在于:信号调理电路是由信号滤波电路和信号放大电路组成，STC单片机作为本温度测量系统的核心，采集经滤波电路和放大电路进行滤波和放大处理后的PT1000温度传感器信号，并由其片内10位A/D转换模块对信号进行模数转换；采用牛顿迭代法计算为温度，并控制液晶显示模块直观的显示出温度数值；同时STC单片机外部设置电源、时钟及复位电路。2.根据权利要求1所述的一种基于STC单片机的温度测量系统，其特征在于:所述温度传感器采用PT1000温度传感器，PT1000钼热电阻的阻值具有随着温度的变化而改变的特性，通过间接测量钼热电阻阻值来间接测量温度。3.根据权利要求1所述的一种基于STC单片机的温度测量系统，其特征在于:所述STC单片机计算转换模块的A/D模数转换器是采用STC单片机系统片内自带的10位A/D转换器，其具有10位转换精度，采样速度快，采样频率可达300KHZ，内置采样保持电路，配置有8路外部通道。4.根据权利要求1所述的一种基于STC单片机的温度测量系统，其特征在于:所述温度显示模块SMC1602A液晶显示模块配合STC单片机来实现，SMC1602A是标准字符点阵型液晶显示模块，采用点阵型液晶显示器(IXD)，可显示16字符X2行西文字符，字符尺寸为2.95X4.35(WXH)mm，内置HD44780接口型液晶显示控制器。
【专利摘要】一种基于STC？单片机的温度测量系统。本发明具有能够解决温度测量线性度、灵敏度、抗振动性能较差，测量范围较小的不足；而且精度较高，方便实用。其中包括温度传感器、信号调理电路、STC单片机计算转换模块、温度显示模块；其结构要点是：信号调理电路是由信号滤波电路和信号放大电路组成，STC单片机作为本温度测量系统的核心，采集经滤波电路和放大电路进行滤波和放大处理后的PT1000温度传感器信号，并由其片内10位A/D转换模块对信号进行模数转换；采用牛顿迭代法计算为温度，并控制液晶显示模块直观的显示出温度数值；同时STC单片机外部设置电源、时钟及复位电路。
【IPC分类】G01K7/18
【公开号】CN105387949
【申请号】CN201410444936
【发明人】牛誉博
【申请人】牛誉博
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年9月3日