基于单片机的精密温度计的设计.doc

【基于单片机的精密温度计设计】 在现代科技领域，单片机广泛应用于各种智能设备的开发，其中就包括高精度的温度测量系统。本文介绍了一种基于STC12C5608单片机和AD7705模数转换芯片的精密数字温度计设计，该设计旨在满足物理实验室对于温度测量的高精度和智能化需求。 1. 设计背景 随着电子技术的发展，数字温度计因其精确和便捷的特点在测温领域广泛应用。然而，传统的数字温度计往往精度不足，无法满足特定实验环境的需求。为此，本文提出了一种新型设计，利用高性能的16位Σ-ΔA/D转换器AD7705，以提升测量精度。 2. 工作原理 该温度计的核心是PT100铂电阻温度传感器，其电阻值随温度变化而变化。AD7705采集来自PT100的模拟信号，将其转换为数字量，然后通过SPI串行接口将数据传送给STC12C5608单片机。单片机对数据进行处理和非线性校正，最终在LCD12864液晶显示屏上显示温度读数。此外，系统还具备温度测量、保持和定标等功能。 3. 硬件设计 - 电源部分：使用LM7805三端集成稳压器提供稳定5V电源，确保系统工作可靠。 - 温度传感器部分：PT100铂电阻作为热敏电阻，其电阻-温度特性稳定，通过四线制测量法消除引线电阻影响，提高测量精度。 - AD转换部分：AD7705配合2.4576MHz晶振，提供精确同步信号，双基准电压保证高精度转换。 - 单片机控制与显示：STC12C5608单片机通过SPI接口与AD7705通信，外中断0用于读取转换结果；LCD12864液晶屏通过串行接口控制，节省I/O口资源。 4. 非线性校正与滤波 软件部分采用了均值法滤波减少噪声，插值法校正非线性误差，以提高测量精度。这种组合方法有效地提升了整个系统的性能。 总结来说，本文介绍的基于单片机的精密温度计设计，融合了硬件和软件的优化，实现了-50℃至+150℃的宽温测量范围以及0.01℃的高精度。其设计巧妙，结构简洁，适合实验室和其他需要高精度温度测量的场合。通过使用先进的技术和组件，该设计不仅满足了物理实验的高精度要求，也为未来温度测量设备的开发提供了有价值的参考。