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**单片机设计介绍，基于单片机热敏PT100温度采集系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序

一 概要

基于单片机热敏PT100温度采集系统设计概要如下：

一、设计目标
该系统旨在通过单片机技术实现对温度的实时监测和精确控制，利用热敏电阻PT100作为温度传感器，满足特定应用场景下的温度测量和控制需求。

二、系统组成

PT100温度传感器：PT100是一种铂热电阻，其阻值随温度的变化而变化。它负责将温度信号转换为电阻值变化。
信号调理电路：负责将PT100输出的电阻值变化转换为电压信号，并进行信号放大和滤波，以便后续处理。
A/D转换器：将放大后的电压信号转换为数字信号，以供单片机读取和处理。
单片机：作为系统的核心控制器，负责读取A/D转换器输出的数字信号，并进行温度值的计算和处理。同时，单片机还可以根据预设的控制逻辑输出控制指令，实现温度的精确控制。
显示模块：用于显示当前温度值和控制状态，方便用户实时了解系统的工作情况。
三、工作原理

PT100温度传感器实时监测环境温度，并将其转换为电阻值变化。
信号调理电路将PT100输出的电阻值变化转换为电压信号，并进行信号放大和滤波处理。
A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号，并传输给单片机。
单片机读取A/D转换器输出的数字信号，根据PT100的阻值-温度关系计算出当前温度值。
单片机根据预设的控制逻辑输出控制指令，通过执行机构实现温度的精确控制。
显示模块实时显示当前温度值和控制状态，供用户参考。
四、系统特点

精确性：PT100具有高精度和稳定性，能够准确反映环境温度的变化。
实时性：系统能够实时监测环境温度，并快速响应温度变化。
灵活性：系统支持多种温度控制策略，可以根据实际应用需求进行灵活配置。
可靠性：单片机作为核心控制器，具有稳定可靠的性能和较强的抗干扰能力。
五、应用前景
基于单片机热敏PT100温度采集系统具有广泛的应用前景。它可以应用于各种需要温度测量和控制的场景，如工业生产、汽车领域、航空航天、农业、食品等。随着物联网、人工智能等技术的不断发展，该系统还可以与其他智能设备和服务进行集成和融合，实现更加智能化、便捷化的温度监测和控制。

总结来说，基于单片机热敏PT100温度采集系统是一个集硬件和软件于一体的综合系统，通过高精度、实时性强的温度监测和控制，为各种应用场景提供了可靠的温度管理解决方案。

二、功能设计

使用热敏电阻之类的温度传感器件（如PT100），将被测温度变化的电压或电流采集下来，进行A/D转换后，单片机中进行数据的处理，在显示器上将被测温度显示出来。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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