四川成都西华大学电气与电子信息学院  吴进 、刘洋 、黄富海、 蒋和鹏   6100039

摘要：本设计中使用的Proteus仿真比其他软件仿真更简单、更方便、更实用.本设计采用热敏电阻来感应和测试被测物体的室内外温度,并显示在数字显示屏上，创新了一个简单的记录温度的按键来控制和锁定温度不变，温度引起的测量误差不受外界因素的影响。这次制作的数字温度计测量范围为50℃-110℃，精度误差小于0.5℃.系统分为测温模块(主要采用热敏电阻PT100)、信号放大模块、A/D转换模块和数字显示模块,并分别对其方案进行了分析.各部分的具体情况可以在文中看到。这种设计的优点是:使用方便；测量准确、稳定、可靠，测量范围广，应用范围广。
关键词：热敏电阻；方案选择；设计
        引言：铂的电阻随温度线性变化。该方法重现性好，稳定性好，测量精度高。它被认为是目前制造热阻的最佳材料。利用铂的这种物理性质制成的传感器称为铂电阻温度传感器。铂电阻温度传感器具有精度高、稳定性好、温度范围宽等特点。一般在中温-200℃范围内使用。它不仅广泛应用于工业温度测量和各种实验仪器中，还可制成各种标准温度计（包括国家和世界参考温度）进行测量和校准。
       一、总体方案设计
        本设计采用铂热电阻PT100，电阻随温度变化。100后Pt是指0°C时电阻为100欧姆，100°C时电阻为138.5欧姆,厂家提供了Pt100在不同温度下的电阻标度，变化率约为0.385Ω/℃，经A/D转换后，测量Pt100两端的电压，得到Pt100的电阻，计算出电流温度价值观。
        PT100由2.55ma电流源供电电压信号在运算放大器LM324中内置的同相放大电路中放大10倍,并输入到AD0804。电流温度值按0.385Ω/℃的电阻变化率计算。
        二、方案比较
        方案一
        控制器采用单片机AT89C51，温度传感器使用ds18b20，使用四位共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示。
 
        方案二
        以AT89C51单片机为核心，采用PT100作为温度传感器，将采集到的温度信号放大后送入ADC0804进行A/D转换。经过AT89C51处理后,被发送到显示器，显示器将显示采集到的温度。

 
        三、方案论证与选择
        由于方案一中DS18B20与单片机之间的串行数据传输，在对DS18B20编程时必须严格保证读写顺序，否则无法读取测量结果。另外，在实际设计中，DS18B20工作时电流较大，因此有必要在主电路中增加一个设计驱动程序。DS18B20的成本更高。在第二种方案中,采用热敏电阻PT100作为温度采集元件。其主要优点是测量精度高、线性度好、测量范围宽、性能稳定、使用方便，完全满足设计要求。所以我们小组选择方案二来设计数字温度计。该方案不仅采用单片机，而且结合了数字和模拟的电气知识。该系统易于扩展。我们也可以更好地挑战自己。
        四、结论
        本设计基于AT89C51和Proteus仿真，开发出PT100铂电阻数字温度计。为了有效地测量温度，可以开发多种数字温度传感器,如数字温度传感器和温度传感器。该温度计可广泛应用于非常冷或非常热的环境中.测量温度范围为50℃~110℃，精度误差小于0.5℃。因此，总的来说,它易于操作，也为测量人员提供了方便。当然，这个设计还有很多改进。本文设计的数字温度计虽然能满足普通用户的需求，但我们也在尝试做一些其他的探索性工作。但是，仍然有许多方面还不完善，还存在许多不足，还有许多领域需要进一步研究。本文对系统精度的研究非常有限,也不是很精确。唯一的改进是0.1没有达到0.01，需要进一步研究。
参考文献
[1]张毅刚等.单片机原理及应用[M]，高等教育出版社，2011年第2版。
[2]张琳娜，刘武发．传感检测技术及应用[M]，中国计量出版社，1999；
[3]郑建国.一种高精度的铂电阻温度测量方案，自动化仪表[M]，1997；
作者简介：
吴进（1999-），男，汉，四川省内江市，本科，研究方向：电气工程
刘洋（1998-），男，汉，河南省沈丘县，本科，研究方向：电气工程
黄富海（1998-），男，汉，四川省攀枝花市，本科，研究方向：电气工程
蒋和鹏（1999-），男，汉，四川省内江市，本科，研究方向：电气工程