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《基于单片机的铂电阻温度传感变送器-开题报告》-单片机

资源清单:开题报告(字数3094)
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本资源内容包括:开题报告(字数3094)

一、《基于单片机的铂电阻温度传感变送器》-资源截图


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二、《基于单片机的铂电阻温度传感变送器》-资源简介:
二、设计或论文主要内容和重点,预期达到的目标及拟解决的主要问题和解决问题的思路。(此部分为重点阐述内容)
2.1 设计或论文主要内容和重点

    本设计的主要内容是采用铂电阻设计温度检测与转换电路,常用的检测电路为电桥信号检测电路,检测得到的电压信号经过信号放大模块放大。

    由于铂电阻本身的阻值与温度之间的非线性关系,直接影响到所测温度的精度,所以需要进行非线性校准,非线性校准的方法有比较常用的查表法与分段线性法,这里采用的是另外一种A/D转换非线性校准法,此方法的非线性处理根据线性化处理电路的不同位置来划分,其有三种选择:

一是模拟量非线性校正,在A/D转换前就进行非线性化校准;

二是非线性A/D转换校正,在A/D转换的同时进行非线性化校准;

三是数字量的非线性校正。


    这三种方法中,模拟量非线性校正法在实行性、简便经济等方面有优势,但是电路复杂;非线性A/D转换的方法电路简单,精度较高。

    另外,还提供对零点与量程的校准功能,由于单片机本身性能比较弱,所以只把单片机作为下位机进行数据的采集,而另外采用PC机作为上位机编写程序读取温度显示与实现零点与量程的校准等较为复杂的功能,PC机与单片机的连通接口为RS485。

2.2 预期达到的目标

(1)温度的测量范围为0~300℃,精度为±0.2℃;

(2)输出信号为4~20mA;

(3)提供RS485接口,设计PC机程序读取温度数据并进行零点与量程的校准。

2.3 拟解决的主要问题

本课题所要解决的主要问题是:
(1)元器件的选择
(2)温度传感电路设计问题
(3)A/D转换电路问题
(4)非线性校准电路问题
(5)PC机程序设计问题
(6)各个模块之间的的接口通信问题

2.4 解决问题的思路
(1)选择合适的元器件以进行毕业设计
(2)查阅资料,学习电路设计相关知识,自行设计所需要的相关电路
(3)了解RS485接口的知识,合适地处理好PC机与单片机的接口通信

 
三、设计或论文方案:[ ⑴ 技术方案(有关方法、技术路线、技术措施);⑵ 实施方案所需的条件(技术条件、试验条件等)]
3.1 技术方案
方案一
课题设计基本模块图

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    本设计以铂电阻温度检测模块开始进行对当下温度的检测,检测电路使用的是电桥检测电路,得到的弱电压信号经过信号放大器放大处理后传入双积分A/D转换模块进行A/D转换与非线性化校准,对于温度的显示可以直接把数码管连接到单片机上进行实时的温度处理,但这种方案的缺点是灵活性差且不易修改,所以采取另外一种方法,即利用上位机软件进行数据的显示,也就是模块图中的PC模块,当前的模块不仅有温度显示功能,还外加了零点与量程的校准功能,而且也更为灵活,上位机软件采取LabVIEW进行设计,上位机与单片机的通信采用RS485接口。
 
方案二
课题设计基本模块图
   
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    本方案与方案一基本流程相似,只是非线性校准的位置放在了温度检测模块当中,在检测温度的同时进行非线性校准,再传入到之后的模块中。
    两个方案各有优缺点,方案一的优点是电路简单,精度较高,但成本较高;方案二的优点是成本较低,经济实惠,但电路复杂。

3.2 实施方案所需要的条件

硬件环境:PC机一台,其能够正常运行所需软件;单片机芯片;各个模块所需PCB板;
软件环境:keil c、Altium Designer 软件、LabVIEW开发环境;
 
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五、毕业设计(论文)工作进度计划。(必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节)
实习时间自2018年1月3日开始,6月15日结束。分4阶段:
1.开题论证阶段。1月3日~3月5日。
2.分析、研究、设计、实施、论文编写。3月5日~5月11日。
3.初审、打印、评阅阶段。5月12日~6月1日。
其中:5月12日~5月20日,指导教师进行论文电子文档审阅(至少审三稿);
5月21日~5月24日,论文打印、装订、提交,实习资料装袋;
5月25日~5月29日,指导教师审阅毕业设计(论文、提交资料);
5月30日~6月1日,评阅教师评阅毕业设计(论文、提交资料);
4.答辩、总结阶段。6月2日~6月15日。
6月3日~6月4日,毕业答辩;
6月5日~6月11日,答辩小组评定成绩,写评语并上报学院答辩委员会;
6月12日~6月15日,学院答辩委员会审核成绩和评语,毕业实习总结。
 
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