温度测量基于c语言,基于PN结的温度测量系统设计论文(C语言)--189876772.doc
基于PN结的温度测量系统设计论文(C语言)--189876772
PAGE \* MERGEFORMAT - 15 -
《智能仪器设计基础》
课 程 设 计 报 告
论文题目: 基于1N4007的温度测量电路设计
学院(系): 电子信息与自动化学院
班 级:
学生姓名:
指导教师:
基于PN结的温度测量系统设计
摘要:
本文给出了一种基于PN结的温度测量系统方案。利用PN结正向压降的温度特性测量环境温度。文章详细介绍了电路中恒流源、放大电路、AD采样电路、LCD液晶的设计方法、硬件连接电路以及软件的编写思路,其中,数据处理部分详细介绍了线性插值的数据处理方法。
关键字:二极管 温度 非线性校正
正文:
一、原理与总体方案
1.1、二极管(PN结)特性:
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流,并且和电压成指数关系。
1.1.1电流-电压特性:
理想PN结的正向电流IF和正向压降VF存在如下关系:IF= Is*exp【-e*Vf/(k*T)】式中,-e为电子电量;k为玻耳兹曼常数;T为绝对温度;Is为反向饱和电流,与PN结材料的禁带宽度及温度有关.在此基础上得出PN结的正向电压Vf与热力学温度T之间的关系,从而证明半导体PN结在某个温度范围内是性能优良的温度传感器。
1.1.2温度特性:
半导体二极管的温度特性曲线温度对二极管的性能有较大的影响,温度升高时,反向电流将呈指数规律增加,如硅二极管温度每增加8℃,反向电流将约增加一倍;锗二极管温度每增加12℃,反向电流大约增加一倍。另外,温度升高时,二极管的正向压降将减小,每增加1
半导体二极管的温度特性曲线
据资料介绍:在恒流
模式下,If=If0,1n=If/If0=0,有:S=(Vg0-Vf0)/T0-(kB/q)*(1+1nT/T0).因1nT/T0是T的缓变函数, S的模随着T增加而上升,但在不宽的温度范围内,S近似常数。
1.2主要电路方案分析:
1.2.1恒流源:
为保证整个温度测量范围内PN结的正向电流恒定,PN结的正向偏置采用恒流源驱动。采用三极管的特性和特殊电路,让通过二极管的电流始终在100uA左右。
1.2.2电桥的设置:
采用电桥连接方式使放大器放大传感器变化电压的差值。电桥通过两个电阻和二极管并联构成,从而向放大器正负两端输入电压。通过理论分析及仿真实验研究选择合适的电桥电路参数。
1.2.3放大电路的设置:
PN结的结电压变化是一个微弱信号,结电压在温度每变化1度时大约变化2mv左右,所以需要进行放大后才能被后续电路处理。采用三运放高共模抑制比放大电路,放大电桥两端的差模信号。设计中可采用三个独立的运放来构成放大电路,也可采用仪用放大器AD620,根据电路实际情况来设置。(AD620的电源提供范围为正负2.3V到正负18V,低功耗,精确度高)。
1.2.4滤波电路:
采用一阶无源RC低通滤波器,截至频率为50HZ。
1.2.5AD转换:
采用8位的AD转换元件AD0809,这样可以使用其8位数据线与CPU进行并口通信。因为AD0809对于本设计来说,精度已经达到,所以未用采用SPI通信的12位AD7841等多位的AD转换器件。
1.2.6处理器:
采用单片机STC89C52(32个IO口,8KB的Flash等)。而未用本身带有10位AD的ARM处理器,因为其对本设计而言会有很多硬件资源剩余,而且不熟悉其操作更会增加程序设计难度。所以综合考虑,对本设计而言,一般单片机的性价比更高。
1.2.7显示部分:
采用液晶LCD1602,可设置8位数据端口,2行显示,5*7点阵等。
1.3 DS18B20介绍:
DS18B20为一款单总线测温器件,它具有线路简单,体积小的特点。由于DS18B20采用的是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对STC89C51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。 DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
1.4实验原理:
设计整体思路:当通过PN结(以后用二极管表示)的电流恒定后,二极管两端的电压变化就主要与其感受
温度测量基于c语言,基于PN结的温度测量系统设计论文(C语言)--189876772.doc相关推荐
- R语言基于模拟退火(Simulated Annealing)进行特征筛选(feature selection)
R语言基于模拟退火(Simulated Annealing)进行特征筛选(feature selection) 特征选择的目的 1.简化模型,使模型更易于理解:去除不相关的特征会降低学习任务的难度.并 ...
- 前续和后续字符 C语言,基于数据类型完善的C语言课程改革研究
徐晓 [摘 要]针对目前二本计算机专业学生普遍感觉C语言难学.效果不佳的问题,本文从数据类型角度提出一个解决方案,使学生学习C语言既觉得容易又觉得有成就感,并为学习后续语言打下扎實的编程基础.笔者通过 ...
- C语言基于链表的学生管理系统,超详细
基于链表的学生管理系统 基于链表的学生管理系统 前言 功能 整体思路 Function.h Function.cpp 主文件StudentManageSystem.cpp 各函数详细说明 保存 读取 ...
- C语言单链成绩表,【查找链表面试题】面试问题:C语言基于单链… - 看准网
传说中讲课通俗而不庸俗,说话风流而不下流的小编又来了哦,今天的主要内容是:C语言基于单链表得学生成绩管理系统.首先给大家总结下为什么你们学习C语言会觉得难,尤其是对于单链表这块,主要原因得是因为一下两 ...
- R语言基于日期范围筛选数据实战(Subset by a Date Range):日期范围之内的数据、日期范围之外的数据、日期之后的数据、日期之前的数据
R语言基于日期范围筛选数据实战(Subset by a Date Range):日期范围之内的数据.日期范围之外的数据.日期之后的数据.日期之前的数据 目录 R语言基于日期范围筛选数据实战(Subse ...
- R语言基于可视化进行多变量离群(Mulltivariate outliers)点检测识别:散点图可视化多变量离群点、模型平滑多变量异常检测、使用平行坐标图查看钻石数据集中的异常值
R语言基于可视化进行多变量离群(Mulltivariate outliers)点检测识别:散点图可视化多变量离群点.模型平滑多变量异常检测.使用平行坐标图查看钻石数据集中的异常值 目录
- R语言基于多字段(多数据列、multiple columns)对dataframe的行数据进行排序(Ordering rows)实战:使用R原生方法、data.table、dplyr等方案
R语言基于多字段(多数据列.multiple columns)对dataframe的行数据进行排序(Ordering rows)实战:使用R原生方法.data.table.dplyr等方案 目录
- R语言基于Bagging算法(融合多个决策树)构建集成学习Bagging分类模型、并评估模型在测试集和训练集上的分类效果(accuray、F1、偏差Deviance):Bagging算法与随机森林对比
R语言基于Bagging算法(融合多个决策树)构建集成学习Bagging分类模型.并评估模型在测试集和训练集上的分类效果(accuray.F1.偏差Deviance):Bagging算法与随机森林对比 ...
- R语言基于自定义函数构建xgboost模型并使用LIME解释器进行模型预测结果解释:基于训练数据以及模型构建LIME解释器解释一个iris数据样本的预测结果、LIME解释器进行模型预测结果解释并可视化
R语言基于自定义函数构建xgboost模型并使用LIME解释器进行模型预测结果解释:基于训练数据以及模型构建LIME解释器解释一个iris数据样本的预测结果.LIME解释器进行模型预测结果解释并可视化 ...
最新文章
- 如何利用Python调用一些搜索引擎网站?
- Node.js-sublime text3 配置node.js(ERROR: The process node.exe not found.)
- [翻译]深入理解Tornado——一个异步web服务器
- 静态变量和实例变量的区别
- Installation error: INSTALL_FAILED_UID_CHANGED 的解决办法
- flex将元素放在最后_前端布局——Flex弹性布局
- assets和res/raw的用法
- UWP入门一 7天酒店客户端源码及说明
- java 需要 不是语句,我应该避免使用Java标签语句吗?
- 计算机基础应用教材分析,关于《计算机应用基础》的说课稿一、教材分析(说教材):.pdf...
- 如何选择工业相机(转载)
- Android SDK ADB命令行总结
- 计算机控制台咋用,怎么使用控制台?饥荒海难控制台使用教程
- 2022中国大学python语言程序设计测试六答案(北理工嵩天 、黄天羽 、礼欣)
- InternImage
- sis防屏蔽程序_智能化弱电工程屏蔽机房基础知识
- python 多任务
- eclipse java 测试_测试:LR中使用Eclipse来进行Java程序的测试方法
- 期末前端web大作业:用DIV+CSS技术设计的动漫网站——关于我转生成史莱姆这件事 6页
- 【动态规划】【RQ82】又上锁妖塔