基于pt100的溫度測量系統(tǒng)畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-12 19:09 本頁面
【正文】 0 上電壓的變化來換算出溫度。方案二：采用惠斯頓電橋，電橋的四個電阻中三個是恒定的，另一個用Pt100 熱電阻，當Pt100電阻值變化時，測試端產(chǎn)生一個電勢差，由此電勢差換算出溫度。兩種方案的區(qū)別只在于信號獲取電路的不同，其原理上基本一致。 信號調(diào)理電路 調(diào)理電路的作用是將來自于現(xiàn)場傳感器的信號變換成前向通道中A/D轉(zhuǎn)換器能識別的信號，作為本系統(tǒng)，由于溫度傳感器是熱電阻PT100，因此調(diào)理電路完成的是怎樣將與溫度有關(guān)的電阻信號變換成能被A/D轉(zhuǎn)換器接受的電壓信號。 恒流源電路(線性穩(wěn)壓電源)的設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計的恒流源電路見下圖，穩(wěn)定輸出5v電壓。 放大電路的設(shè)計 信號放大電路，就是把模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號。模擬傳感器可測量很多物理量，如溫度、壓力、光強等，但由于傳感器信號不能直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，這是因為傳感器輸出是相當小的電壓、電流或電阻變化，因此，在變換為數(shù)字信號之前必須進行放大，緩沖或定標模擬信號等，使其適合于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入。然后，ADC對模擬信號進行數(shù)字化，并把數(shù)字信號送到MCU或其他數(shù)字器件，以便用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。該測溫系統(tǒng)這部分電路的主要作用是用熱電阻PT100配合電流源采集當前的溫度并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，放大電路將這個微小的電壓信號轉(zhuǎn)換為可以輸入A/D轉(zhuǎn)換器的合適電壓值。 根據(jù)運放的“虛短”、“虛斷”作用，結(jié)果將微小的電壓信號放大轉(zhuǎn)換為可以輸入A/D轉(zhuǎn)換器的合適電壓值 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC0809A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，它由8路模擬開關(guān)，地址鎖存與譯碼器，比較器，8位開關(guān)數(shù)型A/D轉(zhuǎn)換器，逐次逼近寄存器，邏輯控制和定時電路組成。 首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸入信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行,直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷請求。轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸入到數(shù)據(jù)總線上，傳送給單片機進行處理。 DS1302時鐘電路設(shè)計 DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，～。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。本設(shè)計中采用DS1302時鐘芯片產(chǎn)生時鐘信號，通過單片機進行處理控制，并顯示出實時的時間，可以用于對溫度進行實時的數(shù)據(jù)采集。1. 引腳功能及結(jié)構(gòu) DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2給DS1302供電。當Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初 始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在Vcc≥，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細說明。SCLK始終是輸入端。 DS1302的引腳功能圖如圖27所示。 DS1302引腳圖2. DS1302的控制字節(jié) DS1302 的控制字節(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為邏輯0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)。位5至位1指示操作單元的地址輸入或輸出。最低有效位(位0)如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 3. 數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O) 在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。 4. DS1302
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