【正文】 或腐蝕；（2） 電阻溫度系數(shù)小，導(dǎo)電率高，比熱小；（3） 測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大，并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或者接近線性的單值函數(shù)關(guān)系；（4） 材料復(fù)制性好，機(jī)械強(qiáng)度高，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。[此段文字摘自參考文獻(xiàn)1]根據(jù)以上特性，又因?yàn)楸鞠到y(tǒng)測(cè)量的溫度范圍在01300度，所以選用型號(hào)為WRP130的鉑銠10鉑熱電偶（S型熱電偶），為貴金屬熱電偶。其正極（SP）的化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為10%，含鉑為90%，負(fù)極（SN）為純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高、穩(wěn)定性最好、測(cè)溫溫區(qū)廣、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它的物理及化學(xué)性能良好，熱電勢(shì)穩(wěn)定性高，且在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中，具有優(yōu)良的綜合性能。其長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃，熱響應(yīng)時(shí)間小于150S，直徑為16mm，測(cè)量精度小于+/%。本系統(tǒng)中所選的鉑銠10鉑熱電偶是將硅碳棒的溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。然而由于熱電偶的電氣特性，其產(chǎn)生的電信號(hào)必須進(jìn)行調(diào)理才能被精確、可靠的采集，所以將其進(jìn)行變送，得到溫度范圍在0~1300度所對(duì)應(yīng)的0~5V的電壓信號(hào)。將該0~5V的電壓信號(hào)，送給一個(gè)電壓跟隨器，它的作用就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，改變輸入輸出電阻值，使得阻抗得到匹配。它有效的提高了輸入電阻值，降低了對(duì)輸入的微小信號(hào)量的要求，與此同時(shí)它使輸出電阻值減小，使電路的負(fù)載能力得到提高。電壓跟隨器采用的是：HA17358運(yùn)放芯片，為單電源運(yùn)放，且其使用寬電源電壓范圍和單功率電源電壓，寬共模電壓和提供具有一個(gè)0V輸入和0V輸出的可能操作，頻率特性和輸入偏置電流是溫度補(bǔ)償?shù)摹? ▲ HA17358引腳圖在得到模擬信號(hào)以后需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，所謂A/D轉(zhuǎn)換器即為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter 簡(jiǎn)稱ADC），是將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在主控系統(tǒng)中，我們選取STC12C5A60S2單片機(jī)，而STC12C5A60S2單片機(jī)又是自帶A/D轉(zhuǎn)換的，所以我們不用再另外選取A/D轉(zhuǎn)換器。下面對(duì)STC12C5A60S2單片機(jī)中的A/D轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行介紹。STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在P1口（ ），有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S（每秒鐘25萬(wàn)次）。STC12C5A60S2單片機(jī)ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)。 ▲ ADC結(jié)構(gòu)圖 ，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器格式如下：ADC_B9ADC_B8ADC_B7ADC_B6ADC_B5ADC_B4 ADC_B3ADC_B2 ADC_RES[7:0] ADC_B1ADC_B0 ADC_RES[1:0]，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器格式如下： ADC_RES[1:0] ADC_B9ADC_B8 ADC_B7 ADC_B6 ADC_B5ADC_B4ADC_B3ADC_B2ADC_B1ADC_B0 ADC_RES[7:0] STC12C5A60S2單片機(jī)的ADC由多路選擇開(kāi)關(guān)，比較器，逐層比較寄存器，10位DAC，轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器（ADC_RES和ADC_RESL）及ADC_CONTR構(gòu)成。STC12C5A60S2單片機(jī)的ADC是逐層比較型的ADC。逐層比較型的ADC是由一個(gè)比較器和D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的，通過(guò)逐層比較，從最高位（MSB）開(kāi)始，順序地對(duì)每一個(gè)輸入電壓與內(nèi)置的D/A轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)多次的比較，使得轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量的對(duì)應(yīng)值。逐次比較型的ADC具有速度高、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。，通過(guò)模擬多路開(kāi)關(guān)，將通過(guò)ADC 0~7的模擬量輸入送至比較器。用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）轉(zhuǎn)換的模擬量同本次輸入的模擬量經(jīng)過(guò)比較器進(jìn)行比較，將比較的結(jié)果保存到逐次比較器中，并且通過(guò)逐次比較寄存器輸出其轉(zhuǎn)換結(jié)果。在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES 和ADC_RESL中，與此同時(shí)，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位ADC_FLAG，該位是用來(lái)供程序查詢或發(fā)出中斷申請(qǐng)的。模擬通道的選擇控制是通過(guò)ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2~CHS0來(lái)確定的。ADC的轉(zhuǎn)換速度是由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0來(lái)確定的。使用ADC之前，應(yīng)該先給ADC上電，即置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。 當(dāng)ADRJ=0時(shí)，如果要取10位結(jié)果，則按下面公式計(jì)算： 10bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0],ADC_RESL[1:0])=1024*Vin/Vcc當(dāng)ADRJ=0時(shí)，如果要取8位結(jié)果，則按下面公式計(jì)算： 8bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0])=256*Vin/Vcc當(dāng)ADRJ=1時(shí)，如果要取10位結(jié)果，則按下面公式計(jì)算： 10bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[1:0],ADC_RESL[7:0])=1024*Vin/Vcc式中，Vin為模擬輸入通道的輸入電壓，Vcc為單片機(jī)的實(shí)際工作電壓，用單片機(jī)的工作電壓作為模擬的參考電壓。 整個(gè)模塊設(shè)計(jì)與分析： ▲ 溫度采集電路在本系統(tǒng)中直接將鉑銠10鉑熱電偶采集的電信號(hào)經(jīng)變送后得到的0~5V的電壓信號(hào)，送給一個(gè)電壓跟隨器，通過(guò)電壓跟隨器對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，改變輸入輸出電阻值，使阻抗得到匹配。此外電壓跟隨器還有效的提高了輸入電阻值，降低了對(duì)輸入的微小信號(hào)量的要求，它還減小了輸出電阻值，提高了電路的負(fù)載能力。 在經(jīng)過(guò)電壓跟隨器之后，得到的模擬信號(hào)需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，即為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。而STC12C5A60S2單片機(jī)是自帶A/D轉(zhuǎn)換的，A/D轉(zhuǎn)換口在P1口（ ），有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S（每秒鐘25萬(wàn)次），所以不必另外選取A/D轉(zhuǎn)換器。在本系統(tǒng)中，將其通過(guò)軟件設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換口，此內(nèi)容將在第四章進(jìn)行介紹。 ▲ 鍵盤(pán)設(shè)置圖 這里要給單片機(jī)設(shè)定的溫度，~，通過(guò)編程來(lái)設(shè)置要給定的四位數(shù)的溫度。 ，用軟件編程，使每按一下溫度增加1度 ，用軟件編程，使每按一下溫度增加10度 ，用軟件編程，使每按一下溫度增加100度 ，用軟件編程，使每按一下溫度增加1000度。 LCD液晶顯示模塊 器件選型與簡(jiǎn)介在液晶顯示部分，本系統(tǒng)將采用現(xiàn)成的FYD128640402B液晶顯示模塊對(duì)溫度采集所得溫度以及溫度設(shè)置的四位數(shù)的溫度進(jìn)行顯示。FYD128640402B是一種具有4位或8位并行，2線或3線串行多種接口方式，且內(nèi)部含國(guó)標(biāo)一級(jí)/二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。其顯示的分辨率為128*64，內(nèi)置有8129個(gè)16*16點(diǎn)漢字，以及128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單方便的操作指令，可以構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示8*4行16*16點(diǎn)陣的漢字。同時(shí)也可完成圖形顯示。該顯示模塊有一顯著特點(diǎn)，就是低電壓低功率。將由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊進(jìn)行比較，不論是硬件電路結(jié)構(gòu)還是顯示程序都要簡(jiǎn)潔很多，且該模塊的價(jià)格也稍低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。其基本特征有以下幾點(diǎn)： 1. 低電源電壓（VDD：+ ~ +） 2. 顯示分辨率：128*64點(diǎn) 3. 2MHZ時(shí)鐘頻率 4. 顯示方式：STN，半透以及正顯 6. 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS 7. 通訊方式：串口、并口 8. 內(nèi)置有128個(gè)16*8點(diǎn)陣字符 9. 內(nèi)置有漢字字庫(kù)，提供8129個(gè)16*16點(diǎn)陣漢字（簡(jiǎn)繁體均可） 10. 內(nèi)置有DC—DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 11. 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 12. 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10 13. 工作溫度：0~+55度；儲(chǔ)存溫度：20 ~ +60度 。 ▲ FYD128640402B原理方框圖： FYD128640402B串行接口管腳表 管腳號(hào)名稱LEVEL功能1VSS0V電源地2VDD+5V電源正（）3V0對(duì)比度（亮度）調(diào)整4CSH/L模組片選端，高電平有效5SIDH/L串行數(shù)據(jù)輸入端6CLKH/L串行同步時(shí)鐘：上升沿時(shí)讀取SID數(shù)據(jù)15PSBLL:串口方式17/RESETH/L復(fù)位端，低電平有效19AVDD背光源電壓+5V20KVSS背光源負(fù)端0V。 FYD128640402B并行接口管腳表 管腳號(hào)管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC電源正3V0 對(duì)比度（亮度）調(diào)整4RS(CS)H/LR/S=H，表示DB7DB0為顯示數(shù)據(jù)R/S=L，表示DB7DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=H，E=H，數(shù)據(jù)被讀到DB7DB0R/W=L，E=H L ，DB7DB0的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號(hào)7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH:8位或4位并口方式，L：串口方式16NC 空腳17/RESETH/L復(fù)位端，低電平有效18VOUT LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19AVDD背光源正端（+5V）20KVSS背光源負(fù)端 下面對(duì)控制器的接口信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明：1. RS，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式。 RS，R/W功能表RSR/W功能說(shuō)明LLMPU寫(xiě)指令到指令寄存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址計(jì)數(shù)器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫(xiě)入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)2. E信號(hào)。E狀態(tài)執(zhí)行動(dòng)作結(jié)果高 低I/O緩沖 DR配合W進(jìn)行寫(xiě)數(shù)據(jù)或指令高DR I/O緩沖配合R進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低 高無(wú)動(dòng)作 E信號(hào)的控制功能表3. 忙標(biāo)志：BFBF標(biāo)志提供內(nèi)部的工作情況。當(dāng)BF=1時(shí)，表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作，此時(shí)的模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)；當(dāng)BF=0時(shí)，表示模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)的模塊隨時(shí)可以接受外部指令和數(shù)據(jù)。利用STATUS RD指令，可將BF讀到DB7總線上，從而來(lái)檢驗(yàn)?zāi)K的工作狀態(tài)。4. 字型產(chǎn)生ROM（CGROM）字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8129個(gè)此觸發(fā)器，其用于模塊屏幕顯示開(kāi)和關(guān)的控制。當(dāng)DFF=1時(shí)，為開(kāi)顯示（DISPLAY ON），DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上；當(dāng)DFF=0時(shí)，為關(guān)顯示（DISPLAY OFF）。DFF的狀態(tài)，由指令DISPLAY ON/OFF和RST信號(hào)控制的。5. 顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供64*2個(gè)位元組的空間，最多可以控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示。當(dāng)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可以分別顯示CGROM與CGRAM的字型。此模塊可顯示三種字型，分別是HCGROM(ASCII碼字庫(kù))、CGRAM（自定義字形）及CGROM（中文字型）。這三種字型的選擇是由在DDRAM中寫(xiě)入的編碼來(lái)選擇的，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0000000006，共4個(gè)），將選擇CGRAM的自定義字型