**单片机设计介绍，基于单片机热敏电阻PT100温度控制系统设计

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
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机热敏电阻PT100的温度控制系统设计是一个综合了硬件和软件设计的工程任务。以下是对该设计概要的详细描述：

一、系统概述

该温度控制系统利用热敏电阻PT100作为温度传感器，通过单片机进行数据采集、处理和控制。系统旨在实现对温度的实时监测和精确控制，满足特定应用场景的温度需求。

二、硬件设计

温度传感器：选用PT100热敏电阻作为温度传感器，它具有精度高、稳定性好的特点。PT100的阻值随温度变化而变化，通过测量其阻值可以得到当前温度值。
单片机：作为系统的核心控制器，负责接收来自PT100的温度信号，并进行处理和控制。单片机需要具备ADC（模数转换器）功能，以便将PT100的模拟信号转换为数字信号进行处理。
放大电路：为了提高系统的测量精度和稳定性，需要对PT100的输出信号进行放大处理。放大电路可以采用集成运算放大器，如LM358等，通过合理的电路设计实现信号的放大和滤波。
显示模块：为了方便用户查看当前温度值，系统可以配备LCD显示屏或数码管等显示模块。
控制执行机构：根据控制需求，系统可以包括加热器、制冷器等控制执行机构，通过PWM（脉宽调制）信号控制其功率输出，实现对温度的精确控制。
三、软件设计

初始化：设置单片机的ADC、PWM等相关寄存器，配置引脚和模块。
温度采集：通过单片机的ADC功能读取PT100的输出信号，并将其转换为温度值。为了提高测量精度，可以采用多次采样平均的方法。
控制算法：根据目标温度和当前温度值，采用合适的控制算法（如PID算法）计算控制量。PID算法可以根据误差信号调整控制量，实现温度的精确控制。
控制输出：根据控制算法计算得到的控制量，通过PWM模块控制加热器或制冷器的功率输出。
显示与交互：将当前温度值和设定温度值显示在LCD显示屏或数码管上，同时提供按键或其他输入设备供用户设置目标温度或进行其他操作。
四、系统特点与优势

高精度测量：采用PT100热敏电阻作为温度传感器，具有高精度和稳定性，可实现温度的精确测量。
智能化控制：通过单片机和控制算法实现温度的自动化控制，可根据需求进行灵活调整。
实时显示与交互：通过显示模块和输入设备提供实时温度显示和用户交互功能，方便用户查看和操作。
综上所述，基于单片机热敏电阻PT100的温度控制系统设计结合了硬件和软件的优势，实现了温度的实时监测和精确控制，适用于各种需要精确控制温度的应用场景。

二、功能设计

#基于单片机铂热电阻的温度控制系统，采用热敏PT100传感器，使用pid算法，可以对目标温度进行设置，

按键控制加减目标温度设置，放大电路，基于单片机铂热电阻的温度控制系统.精度0.1.实际温度和设定

温度比较，启动加热和降温措施

#注意：仿真中，由于加了PID算法对温度进行调节控制，但是没有像实际环境中，温度传感器无法感知升

温降温，所以显示的温度没有变化，但是程序功能是实现的，使用pid算法进行调节控制。启动时，由于

一开始引脚为高，所以即使制冷，一开始会加热，几秒后恢复正常。

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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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25