基于低功耗单片机温度变送器的设计.docVIP

摘要 介绍一种基于Microchip低功耗单片机PIC16F877的新型智能二线制热电阻（Pt1000）温度变送器的电路设计。 分析系统设计的理论依据和软硬件实现方案， 采用温度补偿算法使补偿后的精度等级达到 0.1%FS。该智能式变送器具有精度高、可靠性好、现场显示、生产调试方便等特点，是老式二线制温度变送器的理想替代产品，具有很好的应用前景。 关键字：低功耗单片机 二线制 智能式变送器。 Abstract Introduction of a low-power microcontroller based on PIC16F877 Microchips new smart-wire RTD (Pt1000) temperature transmitter circuit design. The theoretical basis of system design, hardware and software implementations, using the temperature compensation algorithm to compensate for the precision level reached after the 0.1% FS. The smart transmitter with high precision, good reliability, on-site display, commissioning and convenient, the old two-wire temperature transmitter is the ideal alternative products, with good prospects. Keywords: Low-power single chip two-wire smart transmitter 目录 摘要 I Abstract II 1 设计总则 1 1.1 课题的来源 1 1.2 设计背景 1 1.2.1 智能温度变送器工业介绍 1 1.2.2 国内外发展的状况 1 1.3 综合分析以及设计目的 3 2 智能二线制温度变送器设计方案分析 6 3 智能二线制温度变送器硬件设计 7 3.1 电源管理模块 7 3.2 信号处理模块 7 3.3 数据运算模块 7 3.3.1 运算模块 8 3.3.2 显示模块 10 3.4 V/I变换模块 10 3.4.1 模块电路 10 3.4.2 电路分析 10 3.5 系统功耗 11 4 智能二线制温度变送器软件设计 12 4.1 PIC16F877的10位A/D转换 12 4.2 软件流程 14 4.3 A/D转换 14 4.4 线性化处理 15 4.4.1 线性化处理程序 15 4.4.2 温度A/D值对照 16 4.4.3 温度数值曲线 16 4.5 D/A转换 17 4.6 LED显示 17 5 结论与展望 18 5.1 结论 18 5.2 存在的不足 18 5.3 展望 19 致谢 20 参考文献 21 附录一 22 附录二 22 1 设计总则 1.1 课题的来源 本课题《智能二线制温度变送器设计》来源于湖北汽车工业学院成教院。 1.2 设计背景 智能仪器是计算机技术与电子测量仪器紧密结合的产物，是内含微型计算机或微处理器, 能够按照预定的程序进行一系列测量测试的测量仪器，并具有对测量数据进行存储、运算、分析判断、接口输出及自动化操作等功能。 仪器与微处理器相结合，使得软件替代了许多传统的硬件逻辑，带来更小的体积、更高的集成度、更直观方便和智能的显示与操作、更有效的数据存储处理与通信。同传统仪器相比，智能仪器具有以下几个突出特点：  （1 （2 （3 （4 智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。 智能仪器的硬件结构智能仪器的硬件部分主要包括CPUI/O接口、通信接口、人机接口（键盘、开关、按钮、显示器）等，如图10.1所示 : 2） 智能仪器的软件组成。智能仪器的软件是其灵魂，整个测量工作是在软件的控制下进行的。没有软件，智能仪器就无法工作，软件是智能仪器自动化程度和智能化程度的主要标志。智能仪器的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。 20世纪70年代，随着微电子技术的发展和微处理器的普及，以及计算机技术与电子测量技术的结合，出现了以微处理器为基础的智能仪器。它具有键盘操作、数字显示、数据存储与简单运算等功能，可实现自动测量，如智能化DVM、智能化RLC测量仪、智能化电子计数器、智能化半导体测试仪等。 进入20世纪70年代末期，标准化的通用接口总线出现