毕业实习及毕业设计(论文)指导书
适用专业：三年制机电一体化技术
（含机电设备维护方向）
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毕业实习及毕业设计（论文）指导书
（适用于三年制机电一体化技术专业，含机电设备维护方向）
第一部分 毕业实习
毕业实习是三年制机电专业教学的最后一个实践环节。根据本专业教学计划的安排，学生在完成教学计划所规定的全部理论课程和实践课程之后必须进行毕业实习，运用所学的知识，掌握的技能到生产一线实习、调研，在实践中巩固所学知识，培养学生分析和解决实际工作问题的能力，同时撰写实习总结报告，所有毕业生都必须参加毕业实习。
一.毕业实习的目的：
通过毕业实习，学生直接深入到生产第一线实习，巩固并加深学生对己学过知识的理解，培养学生综合运用所学的知识，深入实践、勤奋钻研的良好作风以及与人相处的能力；使学生尽早接触社会、接触实际生产、更快地适应社会，更好地适应岗位、增长应用能力，适应用人单位的要求。为下一阶段的毕业设计收集必要的资料，做好技术、知识、资料的收集、整理等准备工作。因此，《毕业实习》对于学生来说是一个从学校到工作单位的过渡阶段，学生必须重视并认真对待该过程的每个环节，仔细处理所遇到的每一个问题，以便顺利完成毕业实习和设计任务。
二.实习单位的选择：
《毕业实习》是教学过程最后阶段重要的综合性实践教学环节，实习单位的选择应充分体现本专业培养目标的基本要求。因此，机电专业的学生应优先选择具有新型设备的企业进行实习。可到通用机械厂、通用电子电器厂或其它厂，也可选择机电企业或机电公司等生产或经营单位。并根据实习单位的实际情况，按照毕业设计大纲中选题原则的要求确定设计课题（课题在任务书中选定或自选）。
三.毕业实习的内容和要求：
（一）毕业实习的内容：
1.了解实习单位主要产品的生产工艺流程、生产车间分布、主要设备的型号、结构、功能。
2.了解机电相结合的加工制造等知识、机械加工工艺过程、加工过程、技术展望等内容。
3.了解常见机械加工设备（特别是数控等自动化设备）的基本结构及其电控、液控装置与控制原理。
4.初步运用所学知识观察和分析各类零件设计、加工、装配的方法。
5.了解典型零件的检测手段和方法。
6.了解工厂常用CAD/CAM软件。
7.掌握机电设备的结构组成、控制方法、常规维护内容，常见故障的诊断与维修。
8.参加工厂产品加工全过程，掌握工艺实施内容和方法。
9.了解工厂设备管理情况，了解工厂各道工序设备的型号、数量，保养周期，易损件（齿轮、皮辊等）备用量等。
10.在可能的情况下参与工厂技术改造（购置新型设备选型、改造机器中的机构、改造控制电路等），了解旧设备的缺点，了解新设备的优点。
11.搜集毕业设计的资料，为毕业设计和答辩做准备。
（二）毕业实习的要求
在毕业生实习和设计的过程中，对学生提出以下要求：
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1.自觉遵守劳动纪律，遵守实习单位的规章制度，注意安全，认真参加实习。
2.虚心向工程技术人员和一线工人师傅学习，理论联系实际，认真对待实习的每一个
环节，尽量做到比较全面的实习。
3.实习过程中要不怕苦，不怕脏、积极参加实际操作，培养动手能力。
4.实习结束完成实习总结报告，系统地总结实习中的收获、体会。交实习日记和毕业实习报告各一份给指导教师。
5毕业设计结束时，由实习单位主管部门与实习指导教师在设计任务书上签署意见。
四.时间安排：
1.毕业实习时间不少于10周。
2.毕业设计时间不少于5周。
五.组织与联系：
1.学生一旦联系好实习单位要立即汇报工厂、车间、厂况、地理位置、交通、联系电话、休息日等情况。
2.学生按地区就近联络，并推选一名代表负责，学生应尽量加强交流。
3.实习、设计情况原则上每月汇报一次，可以发邮件或电话汇报。
由于学生的实习、设计是分散进行的，为了及时了解学生的实际情况，帮助学生解决疑难问题，因此，学生加强与学校的联系尤为重要，希望予以重视。
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第二部分 毕业设计
一.毕业设计的性质和任务
毕业设计是三年制机电专业的重要实践性教学环节，它是对学生在校期间所学知识的综合训练与考察，也是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。毕业设计指导书依据三年制机电专业教学计划培养目标而编写。
毕业设计在学生修完教学计划规定的全部课程及完成了毕业实习的基础上进行的。
毕业设计的任务是培养学生综合运用已学的各门课程的基础理论、基本知识、技能去分析和解决工程实际问题的能力；培养学生提高科技论文写作能力，提高就业能力；培养学生理论联系实际和深入生产一线的工作作风，提高学生的综合素质水平，使学生成为合格的高素质技能型人才。
二.毕业设计的选题原则
毕业设计选题主要面向企业，可以面向机械厂、电工电子设备厂或其他工厂。
毕业设计选题主要来自生产实际，尽可能结合上述工厂的生产实际，通过毕业设计提高学生实际工作能力的同时，为工厂解决实际问题。
毕业设计选题主要是含有机械、电两方面结合的课题，也可以是机械为主，电为辅的课题，也可以是电控为主，机械和纺织为辅的课题，也可以结合自已预就业的工作，根据自已所从事的工艺，设备，操作等方面的技术，给合理论与实际写成论文。
毕业设计选题要考虑完整性，要有适当的工作量。
毕业设计的课题由学生根据本人实践实习所在单位的具体情况，尽可能结合生产实际，可自主选题，自主选题必须通过指导教师审查认可。课题也可以由 4
指导教师给定。
三.毕业设计的选题推荐范围
1.设计类：
1-1.设计一台简单的机器。
1-2.设计一台复杂机构的一个或几个机构。
1-3.设计一个控制系统。
1-4.设计一台机器的大修计划。
2.分析类：
2-1.分析进口设备。
2-2.分析国产新设备。
2-3分析国产仿制新设备。
2-4结合自己的工作讨论所在工位的工序、工艺、设备、技术操作等等。
3.技术改造类：
3-1改进一台机器的一部分。
3-2更新设备规划。
4.论文类：
4-1结合预就业工作进行工艺、设备的技术分析。
4-2机电设备的营销方面论文。
四.毕业设计（论文）的内容
1.设计类：
1-1设计一台简单的机器。
写一本设计说明书，说明所设计机器的用途，机构组成，参数选择，设计计算，使用注意事项，设计存在的待解决的问题，参考资料。
画总装配图和部件装配图及部分零件图。
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1-2设计一复杂机器的一个或几个机构。
写一本设计说明书，说明所设计的机构是何型号？何种机器上的何机构，功用是什么？机构的组成，设计方法，设计计算过程，以及参考资料。
画机构运动简图，画装配图和零件图。
1-3设计一个控制系统。
写一本设计说明书，说明用途，控制原理，设计计算过程，参考资料。 画出控制原理框图和电路图。
1-4设计一台机器的大修计划。
写一本设计说明书，说明所修机器的名称、用途、何处维修，准备如何维修，要用到那些设备、工具，需要那些技术人员的支持，日常安排，费用估计。
画出必要的图。
2.分析类：
2-1分析进口设备。
写分析资料：进口设备的生产国、公司、型号、，进口设备的用途，进口设备的组成，进口设备的特点，以及使用注意事项，值得国内同类型及其设计时借鉴的部分
画出进口设备的机构传动图，电路控制图。
2-2分析国产新设备。
写分析资料：设备型号，类型，用途，与旧设备相比有何改进，新设备的机构组成，特点，还存在什么问题？
画出国产新设备的传动图，关键机构的运动简图和装配图，电路控制图。 2-3分析国产仿制新设备。
写分析资料：设备型号，类型，用途，与旧设备相比有何改进，新设备的机 6
构组成，特点。仿制时有无改进？改进在何处？还存在什么问题？改进的思路是什么。
画出国产仿制新设备的传动图，关键机构的运动简图和装配图，电路控制图。
3.技术改造类：
3-1改进一台机器的一部分。
写一本说明书，写机器的型号、用途、组成、使用中存在的问题，改进方案，改进的部分，改进后的成效。
画改进后的部件装配和零件图，画改进前后的电路控制图。
3-2更新设备规划。
写一本说明资料，说明工厂原设备，生产产量和质量情况，更新设备的资金来源，数目，估计未来生产的品种，数量。选新设备的过程，新设备的型号，数量，特点，主要参数等。
画新工厂或车间的机台布置图，电路步线图。
4.论文类：
4-1设备分析。
论文要在对设备进行分析的基础上进行，分析文章要有一定的理论基础，如分析机构，应有机构运动简图，要进行位移，速度，加速度的分析，要有结论。
4-2产品工艺。
论文对产品规格，生产工艺，所用设备要叙述完整，产品的优点，存在问题，市场前景要论述清楚。
4-3设备故障诊断维修。
论文要论述何种设备?常见何类故障，维修要点。要结合理论进行分析，（附图纸）。
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五.毕业设计论文的撰写要求
1.文字简练，通畅，分析清楚，逻辑性强。
2.论据充分，计算准确，使用公式正确，有据可查。
3.详略关系处理得当。设计所依据的原理可以略写，理论方面不作进一步发挥，但涉及的具体工艺，技术方面的问题须详细叙述清楚。
4.书写工整，层次清楚，图样规范，标准。
5.论文撰写的页数一般要求不少于30页，约10000字，并附相关的图纸。
6.要注明数据、结论的出处及参考文献，并列出参考文献目录。
六．毕业设计论文的结构形式。
1.题目：
2.目录：一般采用2-3级，应根据设计说明书的内容决定。
3.概述：主要简述本课题的国内外现状，发展趋势及存在的问题，设计的指导思想，主要内容，基本原理和规模情况，还要求写200-300字的摘要。
4.主体内容：方案总体选型与设计计算。包括系统方框图，机械，电气原理图，各单元的设计，简述主要部件的工作原理，工作条件，给定参数，理论公式及详细的计算步骤，计算结果(这是说明书的主要部分)。
5.方案、经验：有的课题需进行调试和试验，应对所需设备，方案结果进行分析说明。
6.结论：包括对本设计的客观评价，设计特点，存在问题的改进意见等。最后，对指导老师和协助完成设计的有关人员表示感谢。
7.参考文献：含作者，书名，出版地，出版年等。
具体格式要求参见《毕业设计（论文）格式规范要求》（附件一）。
七．毕业设计的程序：
1.选题
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选题是做好毕业设计（论文）的关键，学生应尽量结合毕业实习工作实际选题，填好学生毕业设计选题表（附件二）交指导教师审阅，指导教师填写好毕业设计任务书（附件三）。
2.开题：
学生填好开题报告（附件四）（包括毕业设计方案（或论文提纲）应达到的目标，获取信息和资料的途径、方法、写作进度的具体安排等），当面交给指导教师检查，指导教师对是否同意开题提出具体意见，开题报告见表。
3.初稿检查
将写好的论文初稿或初步设计交给指导老师审阅，指导教师提出修改意见。
4.论文设计完善
将写好的论文二稿交给指导教师审阅，指导教师提出修改、完善意见。
5.论文定稿
将写好的论文正稿交给指导教师审阅，指导教师提出定稿意见。
指导教师将填写毕业设计（论文）过程检查情况记录表（附件五）。
八．毕业设计（论文）答辩
1.答辩前学生应认真、细致作好准备，认真编写答辩提纲，整理好有关资料，从容自如地参加答辩。
2.毕业答辩前指导教师应对学生在毕业设计中的表现、工作能力及毕业论文的完成情况，实事求是地写出评语，提出是否准其答辩的意见。
3.答辩组老师审阅论文，讨论并记录论文中存在的具体问题。
4.答辩程序：
1）学生自述：介绍自已后简述设计课题的目的、要求、设计方案的主要特点、分析和计算的主要依据和结论，该设计的实用价值和意义，设计过程中的体会及存在的不足等。时间15分钟左右。
2）答辩组老师提问：时间15分钟左右。答辩组老师对每个学生的答辩情况作必要的记录，作为评议毕业设计成绩的依据。
九．毕业设计（论文）参考选题
1.UG产品设计与数控编程与加工——基于UG的减速器箱体零件的三维造型与数控加工编程
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2.电气控制与PLC——PLC火灾自动报警系统
3.电气控制与PLC——自动药片装瓶机PLC控制
4.电气控制与PLC——材料分拣PLC控制系统
5.传感器与测试技术——传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究
6.数控技术——电火花线切割在模具加工中的实际应用
7.数控技术——数控机床故障分析与维修维护技术及发展
8.材料工程与科学——机械工程材料防腐能力的研究
9.材料工程与科学——复合材料研究及其应用
十．进度计划
1．准备阶段：12月9日~12月11日
2．设计阶段：12月11日~12月31日
3．交指导教师审阅：1月4日~1月5日
4．答辩：1月7日~1月8日
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附件一
昆明冶金高等专科学校毕业设计（论文）
（3号宋体加粗）
标 题（2号黑体加粗）
——副标题（小2号黑体加粗）
x x x (作者名3号楷体)
（3号黑体）
班 级 (3号楷体)
专 业
所 在 系
指导老师
完成时间年月日至年月日
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毕业设计（论文）格式规范要求
1.封面：使用统一封面样式；
2.标题：要求简明扼要，一般不超过20字；
3.目录：
4.摘要：简要概括设计（论文）的观点和主要内容，中文摘要在300字以内，外文摘要在250个实词左右。
5.关键词：3-5个
6.引言或绪论；
7.正文：按章节层次排布，正文中的图和表按章编号置于相应位置；
8.结论；
9.参考文献：
列出10篇以上的参考文献或论文所在网站，格式如下：
①著作：作者、书名、出版社、出版时间、页码；
②论文：作者、论文篇名、刊号、年、卷（期）、页码；
毕业设计（论文）正文小4号字，采用A4纸小4号字由计算机打印装订成册，相关毕业设计（论文）还需提供相应的程序设计清单及软盘，特殊版面的设计可另行装订。
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附件二
昆明冶金高等专科学校学生毕业设计（论文）选题表
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附件三
昆明冶金高等专科学校毕业设计（论文）任务书
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附件四
昆明冶金高等专科学校
毕业论文开题报告书
2013——2014学年
电气学院 机电一体化 专业
学 号 1100002111
姓 名 赖祥富
专 业 机电一体化技术
学校导师 邹莉
开题日期 20xx年12月9日
填表日期 2013 年 12 月 11 日
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第二篇：机电一体化技术毕业设计样本
武汉理工大学网络教育毕业设计
网络与继续教育学院 毕 业 设 计
题目：智能温度器的研究
学 校：武汉理工大学
专 业： 机电一体化 姓 名： 卫康
指导老师： 江毅
完成时间： 20xx年8月15日
武汉理工大学网络教育毕业设计
摘要：XMT-100系列数字显示控制仪是一种带微电脑的新型全量程智能仪表。它与热电阻、热电偶、压力变送器、远程电阻压力表及各种线性变送器配合使用，可测量和控制温度、压力、流量、电压、电流等各种工业参数，适用于冶金、化工、电力、轻功、医疗、视频、半导体等行业。
本文介绍了温度控制器的硬件及软件，硬件包括pt传感器、电压放大器、压频转换器lm331及89s8253-8279组成的单片机系统。 关键词
传感器、电压 放大器、lm331、单片机
武汉理工大学网络教育毕业设计
目 录
第一章 绪论............................................................................... 错误！未定义书签。
第二章 本次毕业设计任务
2.1设计题目： ....................................................... 1
2.2设计意义： ....................................................... 2
第三章 软件设计
3.1.1 Pt温度传感器 ........................................... 4
3.1.2 恒流源介绍 .............................................. 4
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 .. 4
3.3 电压-频率变换器LM331 ............................................ 6
3.3.1 Lm331周边电路图 ............................................... 6
3.3.2 概述 .................................................... 6
3.3.3 工作原理 ................................................ 7
3.4 8279单片机的性能及结构 ......................... 错误！未定义书签。
3.4.1 芯片引脚功能说明 ....................... 错误！未定义书签。
3.4.2 内部结构 ............................... 错误！未定义书签。
3.5 Pcb印制板电路图 ................................................. 9
3.5.1 PCB发展简介： ......................... 错误！未定义书签。
第四章 软件设计
4.1 程序流程图如下.................................. 错误！未定义书签。
第五章 数和数值的编码
5.1 前面板示意图及案件说明：........................ 错误！未定义书签。
5.2 仪表参数的设置流程.............................. 错误！未定义书签。
参考文献............................................................................................................................... 13
第一章 绪论
1.1单片机发展概述
19xx年第一台电子计算机诞生至今，只有50年的时间，依靠微电子技术和半导体技术的进步，从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路，现在一块芯片上完全可以集成几百万甚至上千万只晶体管，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。
单片机诞生于20世纪70年代，象Fairchid公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Farichild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
19xx年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,***的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。
泛的应用。因此研究和设计数控激光切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。
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1.2单片机发展趋势
现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：
1.低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3.主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。
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第二章 本次毕业设计任务
2.1设计题目：
《温度控制器》
2.2设计意义：
温度控制器控制方法一般分为两种：一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器，另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式温度控制器。温度控制器可分为： 1．机械式温度控制器分为：蒸气压力式温度控制器、液体膨胀式温度控制器、气体吸附式温度控制器、金属膨胀式温度控制器。其中蒸气压力式温度控制器又分为：充气型、液气混合型和充液型。家用空调机械式温度控制器都以这类温度控制器为主。 2.电子式温度控制器分为：电阻式温度控制器和热电偶式温度控制器。
传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差，
此次设计重点则是解决传统温度控制器系统结构上存在的问题。
2.3主要内容：系统任务
本装置的任务是对温度进行实时监测与控制。温度的变化会使pt温度传感器阻值发生变化，让恒流源电流通过电阻，根据U=I*R对电阻取电压，用电压放大器对电压值放大，压频转换器lm331对电压值进行转换，把输出的频率信号出入单片机比较处理，频率信号大于一定值时则发出中断。
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第三章 硬件电路设计
3.1 恒流源与pt传感器电路图及原理
3.1.1 Pt温度传感器 pt温度传感器是一种稳定性和线性都比较好的白金热电阻传感器,电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
PT温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT) 其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度<br>因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.
3.1.2 恒流源介绍
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。最常用的简易恒流源用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的电压作为基准，
这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的电流导致的误差。如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒
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流源。
能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合。
3.1.3 电路图及原理
图3.1 pt传感器与恒流源电路
令AA`、BB`与CC`3段电阻阻值相等为r，恒=流源IA=IB
UA=IA*r+IA*R+IA*r
UB=IB*r+IB*r
UA-UB=UAB=IA*R
3.2 电压放大器电路电路图
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图3.2 电压放大器电路图
放大器的电压放大公式：U=A（u+-u-），其中U为输出电压，A为放大器放大倍数，u+-u-=UA-UB ，UA-UB为图一中UAB 。
电路中引入电容是为了降低干扰脉冲。
放大电路引入电压负反馈后，能够使输出电压稳定。任何外界因素引起输
电压不稳时，输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端，并与原输入信号进行比较，得出与前一变化相反的有效输人信号，从而使输出电压的变化量得到削弱，输出电压便趋于稳定。可见，负反馈使放大电路具有了自动调节能力。电压负反馈能够稳定输出电压。
3.3 电压-频率变换器LM331
3.3.1 Lm331周边电路图
图3.3 lm331周边电路
3.3.2 概述
LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路，在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽，可达100dB；线性度好，最大非线性失真小于0.01％，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性；变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路，并且容易保证转换精度。
LM331的内部电路组成如图1所示。由输入比较器、定时比较器、R－S触
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发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、输出保护管等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。LM331可采用双电源或单电源供电，可工作在4.0～40V之间，输出可高达40V，而且可以防止Vcc短路。
3.3.3 工作原理
图3.4 lm331原理图
上图是由LM331组成的电压频率变换电路，LM331内部由输入比较器、定时比较器、R－S触发器、输出驱动、复零晶体管、能隙基准电路和电流开关等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。
当输入端Vi＋输入一正电压时，输入比较器输出高电平，使R－S触发器置位，输出高电平，输出驱动管导通，输出端f0为逻辑低电平，同时电源Vcc也通过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时，定时比较器输出一高电平，使R－S触发器复位，输出低电平，输出驱动管截止，输出端f0为逻辑高电平，同时，复零晶体管导通，电容C2通过复零晶体管迅速放电；电子开关使电容C3对电阻R3放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时，输入比较器再次输出高电平，使R－S触发器置位，如此反复循环，构成自激振荡。输出脉冲频率f0与输入电压Vi成正比，从而实现了电压－频率变换。其输入电压和输出频率的关系为：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2) 由式知电阻R2、R3、R4、和C2直接影响转换结果f0，因此对元件的精度要有一定的要求，可根据转换精度适当选择。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，可减少输入电压中的干扰脉冲，有利于提高转换精度。
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DB0~DB7：双向数据总线，用来传送8279与CPU之间的数据和命令。 CLK：时钟输入线，用以产生内部定时的时钟脉冲。
RESET：复位输入线，8279复位后被置为字符显示左端输入，二键闭锁的触点回弹形式，程序时钟前置分频器被置为31，RESET信号为高电平有效。 —CS：片选输入线，低电平有效，单片机在此端为低时可以对8279进行读写操作。
A
A0：缓冲器低位地址，当A0为高电平时，表示数据总线上为命令或状态；为低电平时，表示数据总线上为数据。
—RD：读信号输入线，低电平有效，将缓冲器读出，数据送往外部总线。 —wr：写信号出入线，低电平有效，将数据从外部数据总线写入8279的缓冲器。
IRQ:中断请求输出线，高电平有效，在键盘工作方式下，当FIFO/传感器RAM中有数据时，此中断线变为高电平，在FIFO/传感器RAM每次读出时，中断线就下降为高电平。在传感器工作方式中，每当探测到传感信号变化时，中断线就变为高电平。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线
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可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入
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线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
第四章 软件设计
4.1 简述
本装置的软件设计包括主程序、键盘处理子程序、显示子程序、温度设定子程序以及相关硬件的初始化子、写程序、和读程序等。
程序完成的功能：启动系统获取一频率值FX,PT温度传感器的比例系数K的获取方法如下：
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第五章 数和数值的编码
计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。
5.1 进位计数制
1、十进制数：（1）有十个不同的数字符号0、1……9。（2）逢"十"进一。不同位置的数字代表的数值是不同的（有个位、十位……）
2、二进制数：（1）只有二个符号0、1；（2）逢"二"进一，不同的数码在不同的数位，所代表的值也不同。
3、十六进制数：（1）用16个不同的数码符号0～9以及A、B、C、D、E、F来表示数值；（2）逢"十六"进位。在不同的数位，数码所表示的值是不同的。
5.2 二进制编码
在计算机中，是采用二进制数。因而，要在计算机中表示的数、字母、符号等都要以特定的二进制码来表示，这就是二进制编码。 1、二进制编码的十进制数：BCD码（Binary-Coded Decimal） 2、字母与字符的编码 字母和各种字符（$、#……）也必须按特定的规则用二进制编码才能在机中表示。普通的是采用ASCII( American Standard Code for Information Interchange）码。0～9的ASCII码为30H~39H,大写字母A~Z的ASCII码为41H~5AH。
5.3带符号数的表示法
1、机器数与真值
通常用最高位作为符号位，若字长为8位即D7为符号位，D6～D0为数字位，
符号位用0表示正，用1表示负如X＝（01011011）B＝＋91
X＝（11011011）B＝－91
2、原码
按上所述，正数的符号位用"0"表示，负数的符号位用"1"表示，这种表示法就称为原码。
X＝＋105 [X]原＝01101001
X＝－105 [X]原＝11101001
3、反码
正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
符号 二进制数值
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
而负数的反码表示为它的正数的按位取反（连符号位）而形成的。
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（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
（－4）10＝1 1 1 1 1 0 1 1 ----反码表示
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（－31）10＝1 1 1 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
（－127）10＝1 0 0 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋0）＝0 0 0 0 0 0 0 0
（－0）＝1 1 1 1 1 1 1 1 ----反码表示
4、补码
正数的补码表示与原码相同，即最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
如【＋4】补＝【＋4】原＝【＋4】反＝0 0 0 0 0 1 0 0
【＋127】补＝【＋127】原＝【＋127】反＝0 1 1 1 1 1 1 1
负数的补码表示为它的反码，并在其最后位（即最低位）加1形成。 如 【＋4】原＝0 0 0 0 0 1 0 0
【－4】反＝1 1 1 1 1 0 1 1 是＋4各位取反
【－4】补＝1 1 1 1 1 1 0 0 反码＋1
【＋31】原＝0 0 0 1 1 1 1 1
【－31】反＝1 1 1 0 0 0 0 0
【－31】补＝1 1 1 0 0 0 0 1
【＋0】原＝0 0 0 0 0 0 0 0
【－0】反＝1 1 1 1 1 1 1 1
【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0
8位带符号数的补码特点：（1）【＋0】补＝【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0
（2）8位二进制补码所能表示的数值为＋127～－128
（3）一个用补码表示的二进制数，最高位为符号位。当符号位为"0"（即正数)时，其余七位即为此数的二进制值；当符号位为"1"（即负数）时，其余几位不是此数的二进制值，把它们按位取反，且在最低位加1，才是它的二进制值。
如：【X】补＝1 0 0 1 0 1 0 0 是负数，它的数值为0 0 1 0 1 0 0 按位取反，
得1 1 0 1 0 1 1，然后再加1为1 1 0 1 1 0 0＝（108）10
当负数采用补码表示时，就可以把减法转换为加法。
例如： 64－10＝64＋（－10）＝64＋【－10】补
＋64＝0 1 0 0 0 0 0 0
10＝0 0 0 0 1 0 1 0
【－10】补＝1 1 1 1 0 1 1 0
减法运算： 64 0 1 0 0 0 0 0 0
－10 － 0 0 0 0 1 0 1 0
-------------- -----> --------------------------------------------
54 0 0 1 1 0 1 1 0
补码加法：
64 0 1 0 0 0 0 0 0
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＋【－10】补 ------> (+) 1 1 1 1 0 1 1 0
-------------------------
1 0 0 1 1 0 1 1 0
此1自然丢失。在8位字长的单字节运算中
第7位的进位，自然丢失。
例：34-68=34+【－68】补
【34】补＝0 0 1 0 0 0 1 0
【＋68】补＝0 1 0 0 0 1 0 0
【－68】补＝1 0 1 1 1 1 0 0
34 0 0 1 0 0 0 1 0
+(-68) + 1 0 1 1 1 1 0 0------ --------------------
- 34 1 1 0 1 1 1 1 0 符号位为1，肯定结果为负，其数值部
分为0 1 0 0 0 1 0＝34
所以结果是－34
在微型机中，凡是带符号数一律是用补码表示的，所以，其运算结果也是补码。当字长为8位时，其范围为＋127～－128。当运算结果超出这个表达范围时，结果就不正确了，这就称为溢出。这时要用多字节来表示。 计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。
参考文献
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