【正文】 周期轉(zhuǎn)換的 A/D 數(shù)據(jù)，即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從 DATA_OUT 一位一位地移出。 圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路 單片機(jī)電路及顯示電路 11 圖 單片機(jī)電路及顯示電路 本設(shè)計(jì)使用 51 單片機(jī)為核心器件， 其中 P1 口 （ ~） 為 A/D 轉(zhuǎn)換器 的通信接口， P2 口接數(shù)碼管的段碼， P3 口（ ~）接數(shù)碼管的片選端，即負(fù)責(zé)確定位碼。 10 REF＋、 REF－：正、負(fù)基準(zhǔn)電壓端。 CS：片選端 。 此電路的設(shè)計(jì)，充分考慮到了對(duì) OP07C 供電電源的濾波，以及運(yùn)放輸入電阻平衡的要求，結(jié)合運(yùn)放的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析便可知，該放大電路為反相放大器，具體放大倍數(shù)為 10 倍。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值。 下面對(duì)該電路中使用的 LM324 以及 TL431 芯片進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的介紹。雙極性輸入時(shí) ,范圍為 0V～177。 PT100 精度高，線性度較好，測(cè)溫范圍廣，價(jià)格相對(duì)不高，是本次設(shè)計(jì)的首選溫度傳感器。 但除了集成溫度傳感器價(jià)格較高之外，一般集成溫度傳感器的測(cè)溫范圍 55℃～ 3 +150℃，遠(yuǎn)達(dá)不到本次設(shè)計(jì)所 要求的 200℃～ 500℃，故本次設(shè)計(jì)中不能應(yīng)用集成溫度傳感器。根據(jù)該溫度傳感的特性，將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，然后結(jié)合理論計(jì)算，設(shè)計(jì)調(diào)理電路，將輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，在將數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī)進(jìn)行處理，并把最終數(shù)值通過(guò)數(shù)碼管顯示，整個(gè)過(guò)程中使用 protues 軟件 進(jìn)行仿真來(lái)進(jìn)行調(diào)試，并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)成果。 常用的熱電偶從 50~+1600℃ 均可 連 續(xù)測(cè)量，某些特殊 熱電偶 最低可測(cè)到 269℃ （如金鐵 鎳鉻），最高可達(dá) +2800℃ （如鎢 錸）。半導(dǎo)體熱敏電阻測(cè)溫范圍只有 50℃ ～ 300℃ 左右 , 且互換性較差，非線性嚴(yán)重，但溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上）。 ④ 非線性誤差： AD574AJ 為177。鑒于一般使用的都是利用電壓信號(hào)，而PT100 的感溫原理是其電阻隨溫度的變化而變化，為此我們可以使一恒流源串聯(lián)PT100，然后輸出其兩端的電壓信號(hào)。Vi+（ +）為同相輸入端 ,表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 圖 首級(jí)放大電路 該放大的電路的設(shè)計(jì)基于 OP07C 實(shí)現(xiàn)， Op07 芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性（雙電源供電）運(yùn)算放大器集成電路。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 前面 已經(jīng)介紹，設(shè)計(jì)選用的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片為 TLC2543，其 引腳排列如圖所示 。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在 TLC2543 的 CS 變低時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)換和傳送過(guò)程， I/O CLOCK 的前 8個(gè)上升沿將 8 個(gè)輸入數(shù)據(jù)位鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器，同時(shí)它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余 11 位移出 DATA OUT 端，在 I/O CLOCK 下降沿時(shí)數(shù)據(jù)變化。 信號(hào)采集控制程序 信號(hào)采集全過(guò)程 上電后，片選 cs 必須從高到低，才能開(kāi)始一次工作周期，此時(shí) EOC 為高，輸入數(shù)據(jù)寄存器被置為 0，輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機(jī)的。 // 2543 /CS 開(kāi)始 控制字傳 入 TL2543 接收通道信號(hào) 模擬量采集 單片機(jī)接收數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 13 sbit IO_CLOCK=P1^3。 port = port4。 for(i=1。 CS = 0。 } 信號(hào)處理 由于 PT100 的溫度和所對(duì)應(yīng)的電阻值的關(guān)系，并不是完全線性的，這里我們對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的線性化處理，具體是在 200～ 300℃、 300～ 400℃、 400～ 500℃這三個(gè)溫度范圍內(nèi)，將溫度和電阻值的關(guān)系看做是一個(gè)正比例關(guān)系，這 在編程上也容易 實(shí)現(xiàn)。amp。 else t=500。//取個(gè)位數(shù)字 ge=temp%10。 delay(2)。 delay(2)。 現(xiàn)對(duì)誤差產(chǎn)生的情況分析如下： 首先是儀器設(shè)備的原因，畢竟理想的元器件是不存在的，從仿真調(diào)試的情況來(lái)看，運(yùn)放的理論放大倍數(shù)和實(shí)際放大倍數(shù)就存在一定的區(qū)別，為偏置放大電路的設(shè)計(jì)中，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的分壓也無(wú)法得到理論上精確的 ，而且導(dǎo)致的偏差還會(huì)被放大。 //共陽(yáng) LED 段碼表 uchar table_[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}。 sbit bit7 = B^7。 void delay(uint x) { uchar i,j。ix。 DATA_IN = 0。 B = B 1。 IO_CL0CK=0。 if(r) t=200。amp。 //動(dòng)態(tài)掃描顯示各位數(shù)字， 口輸出位碼 P3=0x00。 P3=0x00。 } void main() { while(1) { Display(data_deal(read2543(port)))。 P3=table1[1]。 P3=table1[3]。 else t=500。amp。 } ad_data=ad_data1。 } CS = 1。 CS = 0。 } uint read 2543(unsigned char port) // A/D 轉(zhuǎn)換子程序 { unsigned char data I。jx。 uchar qian,bai,shi,ge。 //位碼 sbit CS=P1^2。雖然這些影響都不是很大，但對(duì)于 12 位、基于 5V 電壓的 A/D 轉(zhuǎn)換器來(lái)講，微小的誤差已經(jīng)足夠影響到 其轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)的輸出。 } 開(kāi)始 信號(hào)采集 信號(hào)處理 數(shù)值顯示 結(jié)束 17 } 4 仿真調(diào)試 Proteus 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與仿真軟件。 P2=table_[shi]。 P2=table[qian]。 } 數(shù)碼管顯示程序 uchar table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}。 else if(r=amp。 程序代碼為： uint data_deal(uint AD) { float