多功能溫度檢測記錄儀的設(shè)計

摘要：文中針對普通物理實驗中溫度測量的局限性，提出了多功能溫度檢測記錄儀的設(shè)計。該設(shè)計集成了溫度實時顯示、溫度定時定次測量、兩路溫度同時測量和溫差實時計算與記錄、溫度波動的實時監(jiān)測和自動繪制“溫度-時間”變化圖等功能，讀數(shù)方便，反映靈敏，精確度可達到0．01℃，是比較理想的溫度檢測系統(tǒng)。其可以長時間在無人監(jiān)控的情況下工作，存儲的數(shù)據(jù)在掉電后不丟失。通過“混合法測固體比熱”實驗驗證，可適用于絕大多數(shù)的普通物理實驗中的溫度測量。
關(guān)鍵詞：溫度傳感器；單片機；溫度檢測

0 前言
目前，普通物理實驗中的溫度測量絕大多數(shù)采用水銀或酒精溫度計和熱電偶溫度計，但水銀溫度計的示值常滯后于實際溫度且讀數(shù)不方便；熱電偶溫度計由于溫度與電勢差的關(guān)系為非線性導致測量溫度不精確、讀數(shù)繁瑣、測量時間長、功能比較單一。這兩種溫度計在測溫時精度不高，人為讀數(shù)誤差大，特別是面對定點間隔連續(xù)測溫、兩點同時測溫等場合時，所得數(shù)據(jù)不僅誤差較大，而且不易操作。
針對這種情況我們設(shè)計并制作了多功能溫度檢測記錄儀。其除了可以實現(xiàn)高精度的溫度實時測量外，還可以實現(xiàn)定點等間隔連續(xù)測溫、兩點同時實時測溫、測量數(shù)據(jù)的自動存儲和簡單計算處理等功能，這樣可以將同學們從繁重的溫度記錄工作中解脫出來，去關(guān)注實驗原理、實驗數(shù)據(jù)處理和分析實驗數(shù)據(jù)的意義等更有深度的工作，從而進一步加強普通物理實驗對學生綜合專業(yè)技能的培養(yǎng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計
1．1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
多功能溫度檢測記錄儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由主控模塊、溫度檢測模塊、顯示模塊、存儲模塊、鍵盤控制模塊和報警模塊組成，如圖1所示。系統(tǒng)工作時，主控模塊通過液晶屏顯示主菜單，然后通過鍵盤選擇相應的功能，系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)不丟失，方便實驗數(shù)據(jù)的保存。

1．2 硬件電路設(shè)計
系統(tǒng)總體硬件電路圖如圖2所示。

1．2．1 主控模塊電路
主控模塊采用AT89S52單片機作為主控芯片。主控模塊主要控制并協(xié)調(diào)其他模塊的工作。它可以讀取溫度檢測模塊的實時溫度數(shù)據(jù)并進行簡單計算，然后存儲并顯示；或者根據(jù)鍵盤輸入的命令進行相應的操作，完成各種溫度檢測的功能。