论文总字数：13457字

摘 要

随着自动化技术的发展，技术要求也不断提高。对于温度的采集与控制的要求也不断提高。然而，传统温度变送器已不能适用于这一重要环节。目前，智能温度变送器在智能仪器仪表市场的份额不断增加，其研究也更具意义。

本课题以微处理器为核心控制，智能化的温度变送器来实现控制。该系统由52单片机、热电偶传感器、MAX6675模块、LCD模块、警示控制电路等构成。首先，通过传感器对工作温度进行检测，传输给MAX6675模块内的放大电路，再输送给ADC模块进行转换，转换后传输给微处理器进行控制决策，最后由警示电路进行控制与显示模块进行显示。

本设计简洁，具有良好的实现性。主要围绕硬件与软件来进行，硬件设计通过proteus进行仿真。软件设计经过编程后进行调试。该智能温度变送器设计简单，使用方便，达到了预期的设计目标。

关键词：单片机；MAX6675；温度变送器；Proteus

Design of Intelligent Temperature Transmitter Based on Single Chip Computer

Abstract

With the development of automation technology, the technical requirements are also constantly improving. The requirements for temperature collection and control are also increasing. However, traditional temperature transmitters are no longer suitable for this important link. At present, the share of smart temperature transmitters in the market of smart instruments continues to increase, and its research is also more meaningful.

This subject uses microprocessor as the core control, and intelligent temperature transmitter to achieve control. The system consists of 52 single-chip microcomputer, thermocouple sensor, MAX6675 module, LCD module, warning control circuit and so on. First, the operating temperature is detected by the sensor and transmitted to the amplifier circuit in the MAX6675 module, and then sent to the ADC module for conversion. After the conversion, it is transmitted to the microprocessor for control decision-making, and finally the warning circuit controls and displays the module for display.

The design is simple and has good implementation. Mainly around hardware and software, hardware design is simulated by proteus. The software design is debugged after programming. The intelligent temperature transmitter is simple in design and easy to use, and has achieved the expected design goal.

Key Words: Single chip，MAX6675， Temperature transmitter，Proteus

目录

摘要 I

Abstract II

第一章引言 1

1.1课题研究的背景及意义 1

1.2国内外研究概况及现状 1

1.3本文主要工作 2

第二章智能温度变送器的设计方案 3

2.1温度变送器的概述 3

2.2设计要求及内容 3

2.3总体方案选择及其构成 3

第三章智能温度变送器的硬件设计 5

3.1硬件电路总体方案设计 5

3.2主要硬件模块设计 5

3.2.1单片机选择 5

3.2.2传感器的选择 8

3.2.3增益放大电路，模数转换器及冷端补偿装置的选择 9

3.2.4显示模块的选择 13

3.2.5按键及警示电路 15

第四章智能温度变送器的软件设计 17

4.1主程序 17

4.2前端信号采集子程序 18

4.3显示子程序 18

4.4延时子程序 19

第五章系统的仿真与调试 21

5.1软件测试 21

5.1.1 显示模块仿真 21

5.1.2 前端采集模块仿真 21

第六章 结果分析与实物调试 23

6.1实物调试 23

6.2结果分析 24

总结 25

致谢 26

参考文献 27

附录 28

第一章引言

1.1课题研究的背景及意义

在工业生产中温度变送器有着广泛的应用，但随着生产技术和生产环境要求的不断改变对其也提出了更加严格的要求。传统的温度变送器已经不能满足控制系统生产的要求，其中包含着众多的缺点。一般温度变送器采用模拟信号进行传输，但模拟信号在传输过程中易出现因扰动而失真，导致测量值存在较大的误差。传统的模拟型温度变送器在使用过程中需进行较为周折的调试过程，在生产应用中也无法完全契合生产要求，对于供求双方皆是挑战。传统的模拟型温度变送器存在不同厂家的仪表无法混用的情况，造成使用方对生产厂家的依赖性。其中的种种缺陷造成传统的模拟型温度变送器对于工业生产中测控方面的发展有着严重的制约。近些年，发达国家的智能设备发展愈加迅速。

介于以上种种缺陷需开发出更加优良的温度变送器，因此智能温度变送器伴随工业需求应孕育而生。智能温度变送器系统采用微处理器控制，将信号进行数字化处理传输，数字信号输送时出现扰动而造成测量偏差与模拟信号在传输时出现偏差的情况概率更小。同时智能温度变送器解决了交互性差的情况，智能温度变送器具有良好的开放性、扩展性，给系统的扩充带来了很大的开发前景。所谓温度变送器的智能就是该产品在信号采集时会进行自动校零，补偿。也正是因为具备此项能力致使智能温度变送器的可靠性，性价比有着极大的提升，同时在测量了方面来说，与一般器件相比其精度也有着提升。因此，采用单片机控制的智能温度变送器有良好的开发与应用前景，同时通过Proteus平台的仿真也极大降低了系统设计的成本，同时便于系统的调试。在智能温度变送器产品应用于工业生产之前是一种经济有效的方法。

1.2国内外研究概况及现状

在我们自动化生产生活中对温度变送器的应用十分重要。随着国内对温度变送器的需求量以及其高精度、智能化、性价比的要求不断提高。同时,温度变送器的制造工艺的复杂性也逐渐提高，全世界众多产商对其投入大量科研能力发展智能型，将最优秀的技术进行应用于高精度、可靠性等方面。国内较为著名的生产温度变送器的厂家有南京都梁、天长蓝德、重庆华迪等。我国智能温度变送器比发达国家发展的要晚。因此，国内技术水平与国际相比差距较大，在国外的多种产品激烈竞争的同时，国内应用与研究也在迅速发展。

国外电子、计算机、通信、传感器技术十分成熟，绝大部分领域领先我国。正因各方面技术的领先其生产出的智能设备的性能与技术指标高于我国，其中不乏在温度变送器方面的设备，现阶段智能温度变送器模块提供了现场与控制室之间数字通信的能力,直接与DCS(分布式控制系统)进行通信,相较于我国的智能温度变送器来说，省去A/D，D/A转换环节,避免了在信号传输过程中数模转换误差,传送简便,节约了通信、人力资源等方面成本。其中国外的霍尼韦尔等公司的产品尤为突出，具有优越的市场前景。

1.3本文主要工作

国内温度变送器的设计与研发已趋于成熟，随着自动化技术以及相关行业的不断发展，温度变送器在使用过程中所存在的缺点与不足日益显露，通过对国外智能化温度变送器了解的基础上，本课题的智能温度变送器主要的设计内容如下：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：13457字