【文章內容簡介】 阻呈指數關 系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料。它 的 主要材料 是 錳、 鎳和銅等金屬氧化物， 采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質，在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。 隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低 ； 當 溫度低時 ，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數目少，所以其電阻值較高 。 NTC 熱敏電阻器在室溫下的 電阻 變化范圍 一般 在 100~1000000 歐姆，溫度系數 為2%~%。 NTC 熱敏電阻器 廣泛應用于溫度補償、溫度測量、抑制浪涌電流、 溫度補償等方面 [12]。 第 6 頁 共 25 頁 3 硬件電路設 計 單片機控制單元 圖 31 單片機控制單元圖 單片機控制包括主體 AT89C52 芯片， 一個上電復位電路 ， 一個晶振電路， 10K 上拉電阻 。此為整個設計的核心部分 。 它不僅要計算 通過鍵盤輸入 的高低電平 ， 控制數碼管顯示相應的 溫度值， 還要實時將經過 LTC1860數模轉換后的電壓值顯示為相應的 溫度值。 并且通過判定溫度值來確定是否發(fā)出警報。 第 7 頁 共 25 頁 溫度采樣部分 圖 32 溫度采集單元圖 1 TL431的簡介 德州儀器公司（ TI）生產的 TL431 是一是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調分流基準源 。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置 s到從 Vref （ ）到 36V范圍內的任何值（如圖 2）。該器件的典型動態(tài)阻抗為 ，在很多應用中可以用它代替齊納二極管，例如，數字電壓表，運放電路、可調壓電源，開關電源等等。 左圖是該器件的符號。 3個引腳分別為：陰極（ CATHODE）、陽極（ ANODE）和參考端（ REF）。 TL431的具體功能可以用如圖 1的功能模塊示意。 由圖可以看到， VI 是一個內部的 ，接在運放的反相輸入端。由運放的特性可知，只有當 REF 端（同相端）的電壓非常接近 VI（ ）時，三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著 REF端電壓的微小變化，通過三極管 圖 1 的電流將從 1到 100mA變化。當然，該圖絕不是 TL431 的實際內部結構，所以不能簡單地用這種組合來代替它。但如果在設計、分析應用 TL431 的電路時，這個模塊圖對開啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開。 第 8 頁 共 25 頁 5V 電源 輸入。 NTC 溫度傳感器，溫度越高，它的阻值就會越小，常溫下即 25 度時，它的阻值大概為 10K 歐，然后通過 10mA 恒流源電路，它可以達到 ，經過放大電路放大 10 倍后，電壓為 1V。通過 AD 芯片 LTC1860 測得電壓值，因為電壓隨溫度的變化而線性變化 。 LED顯示部分 圖 33 LED顯示器圖 通過 74HC245 芯片將 51 單片機處理的溫度信息顯示在 LED 數碼管上，圖為溫度測控系統(tǒng)的的單片機顯示部分。顯示部分在整個設計中起到非常大的作用，它不僅顯示了我們輸入的標準溫度同時也實時顯示了溫室大棚 的環(huán)境溫度。 輸入輸出部分 第 9 頁 共 25 頁 圖 34 按鍵輸入及報警輸出 按鍵用來設置報警溫度， 通過 INC、 DEC、 OK 這三個按鍵來實現人機對話，人為的設定需要達到的溫度。 INC 為設置上限溫度， DEC 為設置下限溫度， OK 為確認設定鍵。報警采用蜂鳴器，當溫度 未達到設定溫度內時 ，蜂鳴器鳴叫。 4 軟件設計 軟件設計介紹 軟件的編程設計是單片機系統(tǒng)設計的核心部分，也是能否實現預定功能的關鍵。單片機編程常用的語言是 C語言和匯編語言，最終都要轉為 Intel HEX格式或二進制格式 (Binary)文件拷入單片 機芯片內。這里我們使用的是 C 語言進行編程設計 。 編程前，必須將地址、數據以及控制信號設置好。 原理圖設計 及 PCB 設計 采用了 protel99 SE 。它 提供了對高密度封裝（如 BGA）的交互布線 , 精確移動器件，總線布線等功能。 系統(tǒng)設計中所用到的 AD芯片 LTC1860 為 s08 封裝，貼片； 74HC245 為 DIP20 封裝；單片機 89C52 為 DIP40 封裝；蜂鳴器：5V；輕觸開關： 6*6；三極管 9013 為直插式；穩(wěn)壓器 TL431 為三腳直插；無源晶振：12M；運放 LM358 為 8 腳直插。 第 10 頁 共 25 頁 主程序流程圖 圖 41 系統(tǒng)流程圖 第 11 頁 共 25 頁 子程序模塊 A/D 轉換子程序 AD 轉換程序，需要根據 LTC1860 的讀時序圖，對照時序來看。其結果為串行輸出的，所以需要一根數據線，一根時鐘線，還有一根是轉換控制線。 以下是 A/D 轉換 的部分 子程序 ： uint ult1860() //AD 轉換子程序 { uchar i。 uint output=0。 CONV=1。 CONV=0。 for(i=12。i0。i) { SCK=0。 SCK=1。 output|=DATA。 output=1。 } CONV=1。 return (output)。 } LED 顯示子程序 為簡化硬件電路，通常將所有 LED 動態(tài)顯示 。 顯示程序，因為顯示是三位數，所以需要把結果轉成，百位、十位、和個位數。然后把轉換的結果，對照顯示碼顯示出來。比如顯示 1，并不是輸出 1 就行，而是要輸出 1 的七段碼才行。 P0 是輸出數據， P1 用來選擇顯示的數碼管 第 12 頁 共 25 頁 以下是設 置 LED液晶顯示的部分子程序： void Display(uint dat) V[2]=dat/100。 V[1]=(dat%100)/10。 V[0]=dat%10。 for(i=3。i0。i) { P0=dig_num[V[i1]]。 if(i==2) P0|=0x80。 P1=~(0x4(i1))。 delay(1)。 P1=0xff。 } } 按鍵輸入子程序 此程序是本畢業(yè)設計中最為重要的一個部分，它對輸入部分進行一個判斷來區(qū)分各個按鍵起到的 作用。 以下是路燈開關控制部分程序： uchar presskey1(void) 第 13 頁 共 25 頁 { if(K1==0) return 1。 else return 0。 } uchar presskey2(void) { if(