【正文】 lcd_data amp。 //寫命令 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 32 LCDEN = 1。 LCDEN = 1。 //清除 LCD 的顯示內(nèi)容 delay_1ms(1)。 read_busy()。 return a。 j++) { write_data(*address)。 j++) { write_data(*address)。0x0f。 Read_L = ReadByte()。 //若涂黑 case 2:Read_H ^= (0x01 (7xlabel_bit))。 //若變白 case 1:Read_L |= (0x01 (15xlabel_bit))。 } void Lcd12864_drawline_x(uchar x0, uchar x1, uchar y, uchar color) 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 35 { uchar temp。 if(y0 y1) { temp = y0。 char incx, incy。 } else if(delta_y == 0) { Lcd12864_drawline_x(StartX, EndX, StartY, Color)。 /* Draw Line*/ for(t=0。 StartY += incy。//設(shè)置水平地址 for(i=0。break。 for(i=0。 } for(i=A1。(cheak==1)) { write_data(39。 include include void delayUs2x(uint delay1us) { uint j。 i0。 // uchar temp。 } uchar key_event(void) //取鍵值函數(shù)，并將鍵值通過 key_value 返回 { 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 40 uchar i,j, temp,key_value。 temp)) { key_value = i+j*4。 } 。 i4。 } else flag = 0。 include include include define Keybord P1 uchar code Buffer[4] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7}。 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 39 } void delay_1ms(uint z) { uint i,j。 } } typedef unsigned char uchar。i) //逐個(gè)顯示 { if((i==t1)amp。i++) //拆分 bcd { dis[i] = num%10。 } } void float_dis(float number,uchar t)//t 為小數(shù)點(diǎn)后保留位數(shù) { // num 數(shù) t 小數(shù)位 浮點(diǎn)數(shù)顯示 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 38 char i=0,cheak=1,dis[A]。break。j++) { write_cmd(j)。 StartX += incx。 } else { distance = delta_y。 } else { 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 36 incx = 1 。 } void Lcd12864DrawLine_f(uchar StartX, uchar StartY, uchar EndX, uchar EndY, uchar Color) { int t, distance。 x0++) Lcd12864_draw_dots(x0, y, color)。 write_data(Read_L)。= (~(0x01 (15xlabel_bit)))。 //若變白 case 1:Read_H |= (0x01 (7xlabel_bit))。 //送水平地址 ReadByte()。 xlabel = x4。 //送水平地址 for(j=0。 //送水平地址 for(j=0。 a = lcd_data 。 //清除 LCD 的顯示內(nèi)容 //delay_1ms(1)。 //顯示開，關(guān)光標(biāo) delay_1ms(1)。 //LCDEN = 0。 //寫開 //LCDEN = 0。 RW = 1。 } typedef unsigned char uchar。 ad_value[j] = 1。 _nop_()。 for(i=0。 TLC2543_CS = 1。 sbit TLC2543_ADIN = P2^1。 switch(key_value) { case 13:temp_dis()。 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 29 Lcd12864_draw_dots(i+1,j,1)。 Lcd12864_draw_dots(125,62,1)。 lcd_gdram_clear()。 temp = voltage * 。 lcd_pos(1,5)。 str_dis(dis_buf6)。 uchar code dis_buf5[] = {歡迎使用 }。在對各個(gè)模塊進(jìn)行檢測時(shí)可先檢測電源模塊是否正常工作，因?yàn)楹芏噱e(cuò)誤都是電源部分出問題導(dǎo)致或可以影響并反映在電壓部分上，如在這次的調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)的電路出現(xiàn)問題都是電源的問題，要么是 TL431 燒壞了，要么是芯片燒壞了影響到了 TL431 的參考極的電壓，導(dǎo)致電源部分異常。將電路板調(diào)試正常后，調(diào)節(jié)電位器使電路最終輸出端的電壓降到 0V，但是在實(shí)際調(diào)節(jié)中輸出電壓調(diào)節(jié)到 時(shí)就沒有辦法繼續(xù)下調(diào)了，由于輸出電壓是隨電位器的電壓上升而下降的，故可能是 和電位器串聯(lián)的電阻 R8 設(shè)置得太小了。 圖 2 7 STC89C52RC 單片機(jī)控制電路 A0 1 A1 2 A2 3 A3 4 A4 5 A5 6 A6 7 A7 8 A8 9 GND 10 A9 11 A10 12 R 13 R+ 14 /CS 15 DO 16 DI 17 CLOK 18 EOC 19 VCC 20 TLC2543 VCC 5V CLOK D1 D0 /CS A0 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 19 顯 示模塊 本設(shè)計(jì)采用液晶 12864來顯示溫度及溫度曲線。最大輸入電壓范圍取決于兩端電壓差。 CS 由低到高的變化將在一個(gè)設(shè)置時(shí)間內(nèi)禁止DATA INPUT 和 I/O CLOCK。 TLC2543 與外圍電路的連線簡單，三個(gè)控制輸入端為 CS(片選 )、輸入 /輸出時(shí)鐘 (I/O CLOCK)以及串行數(shù)據(jù)輸入端 (DATA INPUT)。 表 21一 Pt100 分度表 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 13 放大器 AD620 放大器的選擇好壞對提高測量精度也 十分關(guān)鍵，根據(jù)查閱的相關(guān)資料，在放大器電路精選中，一般在首級放大器有低噪 聲、低輸入偏置電流、高共模抑制比等要求的大多采用自制的三運(yùn)放結(jié)構(gòu)，如 下圖 23所示，三運(yùn)放中由 A A2構(gòu)成前級對稱的同相、反相輸入放大器，后級 為差動放大器，在這個(gè)結(jié)構(gòu)圖中，要保證放大器高的性能，參數(shù)的對稱性與一致 性顯得尤為重要，不僅包括外圍的電阻元件 R1與 R R3與 R R5與 R6，還包括 A1與 A2放大器的一致性，因此，要自制高性能的放大器對器件要求相當(dāng)高。再將溫度感 應(yīng)模塊產(chǎn)生的信號通過信號放大模塊就行放大，最后將放大的信號送 A/D轉(zhuǎn)換 。 圖 11 系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)框圖 第二章 硬件設(shè)計(jì) PT100 傳感器特性和測溫原理 電阻式溫度傳感器 (RTD, Resistance Temperature Detector)是指一種物質(zhì)材料作成的電阻 ,它會隨溫度的改變而改變電阻值。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定，使用方便，測量范圍為 200℃～ 650℃，完全滿足要求，考慮到鉑電阻的測量精確度是最高的，所以我們設(shè)計(jì)最終選擇鉑電阻 PT100 作為傳感器。目前運(yùn)用受限的主要原因一是價(jià)格相 對較貴，二是非接觸式溫度傳感器的輸出同樣存在非線性的問題，而且其輸出 受與被測量物體的距離、環(huán)境溫度等多種其它因素的影響。常用的熱電阻材料 有鉑、銅、鎳、鐵等，它具有高溫度系數(shù)、高電阻率、化學(xué)、物理性能穩(wěn)定、 良好的線性輸出特性等，常用的熱電阻如 PT100、 PT1000 等 。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括溫 度傳感器，信號放大電路， A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ，數(shù)據(jù)處理與控制模塊，溫度、顯示模塊六個(gè)部分。溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。 本文采用 STC89C52RC 單片機(jī)， TLC2543 A/D 轉(zhuǎn)換器， AD620 放大器，鉑電阻 PT100 及 液晶 系統(tǒng)，編寫了相 應(yīng)的軟件程序 ,使其實(shí)現(xiàn)溫度 及溫度曲線 的實(shí)時(shí)顯示。 ℃。另一方面，傳感器的被測信號來自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時(shí)效，各自都在開發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 熱電阻傳感器可分為金屬熱電阻式和半導(dǎo)體熱 電阻式兩大類，前者簡稱熱電阻，后者簡稱熱敏電阻。 非接觸式溫度傳感器主要是被測物體通過熱輻 射能量來反映物體溫度的高低，這種測溫方 法可避免與高溫被測體接觸，測溫不破壞溫度 場，測溫范圍寬，精度高，反應(yīng)速度快，既可測近距離小目標(biāo)的 溫度，又可測遠(yuǎn)距離大面積目標(biāo)的溫度。 熱電阻也是最常用的一種溫度傳感器。 系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)框圖如圖 11 所示。 硬件框圖以及簡要原理概述 本電路通過電源模塊給溫度感應(yīng)模塊提供一個(gè)穩(wěn)定的電源使其正常工作。 信號放大模塊 Pt100 的特性 由于熱敏電阻 Pt100 的電阻對溫度的改變量比較小只有幾十歐姆的變化（ Pt100 分度表如表一所示），所以其兩端的電壓差相對來說是一個(gè)很小的值，所以需要對該電壓信號進(jìn)行放大。 基于 Pt100_熱電阻的簡易溫度測量系統(tǒng) 15 R910kR740k85326741U3A D 62085326741U2op 07V R 12kR82kV R 24kV C C+ 12V 12V+ 12V 12VR 1010kA023增益調(diào)整放大器 1 放大器 2 及偏置電路傳感器信號的輸入 圖 24 放大電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 TLC2543 簡介 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，為了將模擬量溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，采用德州儀器公司生產(chǎn)的 12 位開關(guān)電容型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器 TLC2543，它具有三個(gè)控制輸入端，采用簡單的 3 線 SPI 串行接口可方便地與微機(jī)進(jìn)行連接，是 12 位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最佳選擇器件之一。 CS：片選端， CS 由高到低變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器，并控制和使能 DATA OUT、DATA INPUT 和 I/O CLOCK。通常 REF＋接 VCC， REF－接 GND。如圖 8 所示 。先檢查電路各個(gè)模塊是否能正常工作，如 T431 的參考極的電壓是否為 ，代替 Pt100 的 100Ω電阻兩端的電壓是