基于-单片机温度巡检仪系统.doc

【基于单片机的温度巡检仪系统】 在现代工业生产和科研领域，温度监测是至关重要的环节，尤其在电机保护、仓储环境监控、农业温室管理等领域。基于单片机的温度巡检仪系统因其低成本、高精度和灵活性，成为了理想的解决方案。本文主要介绍一种采用STC89C58RD单片机为核心的16路温度检测系统设计，适用于-200°C至0°C的测温范围，具备测量、显示、循环检测和报警功能。 1. **系统概述** 温度巡检仪系统采用Ptl00铂电阻作为温度传感器，通过单片机进行数据采集和处理。系统架构包括传感器、放大电路、A/D转换器、单片机控制单元以及显示和报警模块。该系统采用分组三线制，减少了引线电阻对测量结果的影响，并简化了外部接线，提高了系统的可靠性和精度。 2. **核心部件** - **单片机：** STC89C58RD是一款高速低功耗的8051单片机，拥有32KB的Flash程序存储器，能够执行复杂的控制任务，且具备良好的抗干扰能力。 - **传感器：** Ptl00铂电阻是常用的温度传感器，因其高精度、高稳定性和线性温度特性被选中。在200°C环境下长期工作，其误差小于0.02℃，适合发电机保护等应用场景。 - **A/D转换器：** AD654是一款低成本的电压频率转换器，适用于单电源或双电源供电，能够将模拟电压信号转换为数字频率信号，满足系统精度和成本要求。 - **恒流源电路：** 采用TL431和OP07构建的恒流源电路，保证了对传感器的恒定电流驱动，提高测量准确性。TL431是稳定的电压基准源，OP07是低噪声运算放大器，两者组合提供了经济高效的解决方案。 3. **系统工作原理** - 温度传感器Ptl00将环境温度转换为电阻值变化，通过恒流源电路进行恒定电流驱动，减少电阻误差。 - 放大后的电压信号通过AD654转换为频率信号，单片机通过计数器计算脉冲数量，从而获取温度值。 - 单片机STC89C58RD处理这些数据，进行实时显示、循环检测和两级超限报警，同时支持数据通信功能。 - 分组三线制设计降低了引线电阻带来的测量误差，提升了整体测量精度。 4. **系统优势** - 低成本：系统采用经济型组件，实现了高性能与低成本的平衡。 - 高精度：通过精确的硬件设计和软件算法（如分段线性化处理），确保测量准确可靠。 - 抗干扰性强：单片机控制下的系统具备良好的电磁兼容性和抗干扰能力。 - 易扩展性：系统设计考虑了多路检测点，可轻松扩展适应更多应用场景。 基于单片机的温度巡检仪系统以其独特的设计和性能，满足了现代工业环境中对温度检测的多元化需求，成为了一种高效、可靠的温度监测解决方案。