检测仪表

课

程

设 计

课程名称：自动化仪表 设计课题：仓库温湿度检测仪表 专 业：计算机控制技术 班 级：Z110455 姓 名：彭铭铭

1

洛阳理工学院 1.系统工作原理和结构框图

本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和 A/D 模拟数字转换芯片的性能，我设计了以 51 基本系统为核心的一套检测系统，其中包括 A/D 转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。

本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。 （一） 信号采集 由 AD590、HS1100 及多路开关 CD4051 组成； （二） 信号分析 由 A/D 转换器 MC14433、单片机 51基本系统组成；

（三） 信号处理 由串行口 LED 显示器和报警系统等组成。

2

洛阳理工学院 2.简单的电路设计

AD590应用电路

AD590 用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过 AD590

的电流与热力学温度成正比，当电阻 R1 和电位器 R2 的电阻之和为 1kΩ时，输出电压 V0 随温度的变化为 1mV/K。但由于 AD590 的增益有偏差，电阻也有偏差，因此应对电路进行调整，调整的方法为：把 AD590 放于冰水混合物中，调整电位器 R2，使 V0=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只保证在 0℃或 25℃附近有较高的精度。 摄氏温度测量电路

如图 AD590 所示，电位器 R2 用于调整零点，R4 用于调整运放 LF355 的增益。调整方法如下：在 0℃时调整 R2，使输出 V0=0，然后在 100℃时调整 R4 使 V0=100mV。如此反复调整多次，直至 0℃时，V0=0mV，100℃时 V0=100mV 为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为 25℃，那么 V0 应为 25mV。冰水混合物是 0℃环境，沸水为 100℃环境。

3

洛阳理工学院

3.微处理器的选择

温度传感器

集成温度传感器 AD590 是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电 主要特性:

AD590 是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。 根据特性分挡，AD590 的后缀以 I，J，K，L，M 表示。AD590L，AD590M 一

般用于精密温度测量电路，其电路外形如图 3-2 所示，它采用金属壳 3 脚封装，其中 1 脚为电源正端 V＋；2 脚为电流输出端 I0；3 脚为管壳，一般不用。集成温度传感器的电路符号如图所示。

图

AD590 外形（图 1）及电路符号（图 2）

1、 流过器件的电流（μA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数， 即：I T/T=1μA /K式中：IT—— 流过器件（AD590）的电流，单位μA。

T—热力学温度，单位 K。

2、 AD590 的测温范围-55℃- +150℃。

3、 AD590 的电源电压范围为 4V-30V。电源电压可在 4V-6V 范围变化，电流 IT变化 1μA，相当于温度变化 1K。AD590 可以承受 44V 正向电压和 20V 反向电压，因而器件反接也不会损坏。 4、输出电阻为 710MΩ。

5、精度高。AD590 共有 I、J、K、L、M 五档，其中 M 档精度最高，在-55℃～ +150℃范围内，非线形误差±0.3℃。

4

洛阳理工学院

4.程序流程图

主流程图

5

洛阳理工学院

报警子流程图

6