基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)資料(編輯修改稿)
2025-07-20 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器的主要特點是輸出阻抗高，輸出電流不受傳輸線路電壓降和電壓噪聲的影響，且對電源電壓的脈動和漂移具有很強(qiáng)的抑制能力。電流輸出溫度傳感器欲與微處理器接口時，一般需將電流變成電壓，然后再用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號。這樣的傳感器有AD公司的AD590、TMP17等。 圖32 采用V/F接口的電路輸出跳變信號的模擬溫度傳感器在某些系統(tǒng)中，并不需要知道精確的溫度值，而只需了解溫度是否高于或低于某特定值即可。該信息可用來觸發(fā)風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器等控制單元。這種特殊的模擬溫度傳感器一般只是輸出跳變信號進(jìn)行控制，通常稱之為溫度控制器。將傳感器與比較器組合電路進(jìn)行集成，使系統(tǒng)進(jìn)一步簡化。這種集成的溫度控制器經(jīng)常被稱為溫度開關(guān)。這種單片器件組合了傳感器、比較器、電壓基準(zhǔn)和必要的電阻等多種器件。當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)門限時，輸出電平發(fā)生跳變，控制加溫或致冷器件通斷。MAXIM公司的MAX6501/6502是熱溫開關(guān)，從廠家45℃到95℃預(yù)置了6種溫度門限。MAX6503/6504是冷溫開關(guān)，其溫度門限為15℃和5℃兩種。MAX6501/6503為開漏輸出，低電平有效。MAX6502/6504為推拉輸出，高電平有效。MAX6501的輸出經(jīng)上拉電阻后可以直接驅(qū)動微處理器的中斷或復(fù)位，如圖33所示。圖33 采用溫度開關(guān)的接口電路MAX6502的輸出經(jīng)簡單驅(qū)動后，可以直接控制風(fēng)扇工作。通過一些簡單的電路配合，還可以將其應(yīng)用于溫度窗口報警。分層次控制等。這樣的芯片還有AD公司的AD22105等。 數(shù)字溫度傳感器 將模擬溫度傳感器與數(shù)字轉(zhuǎn)換接口電路集成在一起，就成為具有數(shù)字輸出能力的數(shù)字溫度傳感器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體溫度傳感器與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一起，形成了功能強(qiáng)大、精確、價廉的數(shù)字溫度傳感器。單線輸出的數(shù)字溫度傳感器單線輸出的特點是接口電路簡單，測出的溫度值精確，所以在一般應(yīng)用中，這種芯片得到了偏愛。由于只有一根輸出線，測量出的溫度值必須轉(zhuǎn)換成某種方式進(jìn)行輸出。常見的輸出方式有時間輸出、頻率輸出及數(shù)值輸出等，然后再由微處理器將溫度傳感器輸出的信號轉(zhuǎn)換成真實溫度值，進(jìn)行進(jìn)一步的處理與控制。時間輸出的溫度傳感器AD公司的TMP03/04是常用的時間輸出的數(shù)字溫度傳感器。它們輸出經(jīng)過調(diào)制后的矩形波，應(yīng)用中只需測得其輸出方波占空比T1/T2中T1和T2的實際時間寬度，即可計算出被測對象的溫度。與微處理器連接時只需將芯片的輸出與微處理器的定時器/計數(shù)器相連，就可很容易地測出TT2的時間寬度，并計算出相應(yīng)的溫度值。MAXIM公司的MAX6578也是一種輸出時間的溫度傳感器。它輸出的方波信號周期正比于絕對溫度。MAXIM公司的MAX6575 L/H芯片是另一種非常方便實用的時間輸出的溫度傳感器。它的特點是在一根I/O線上最多可以同時接8只芯片，同時測8個點位的溫度而不相互干擾。通過對管腳TS0、TS1的不同連接及選擇“L”、“H”不同型號，可以設(shè)置芯片的不同延時系數(shù)。測量溫度時，微處理器啟動轉(zhuǎn)換，經(jīng)正比于絕對溫度值的延時t后，MAX6575拉低I/O線。通過測量這個延時時間t，再利用所設(shè)置的該芯片的延時系數(shù)，可以計算出該芯片所測的溫度值。由于各芯片延時系數(shù)不同，其延時時間并不會相互重疊，使用微處理器的定時器/計數(shù)器可以分別測出各個芯片的延時時間，再計算出各個芯片所測出的溫度。頻率輸出的單線溫度傳感器MAX6577是輸出頻率信號的數(shù)字溫度傳感器。它輸出占空比為1/2的方波，其頻率正比于絕對溫度。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用方式與MAX6578非常相似。通過引腳TS0、TS1選擇適當(dāng)?shù)念l率/溫度比例常數(shù)，再由微處理器的內(nèi)部計數(shù)器測出頻率后，計算出所測溫度。其與微處理器的接口方式如圖34所示。圖34 時間輸出的溫度傳感器與微處理器的接口電路數(shù)值輸出的單線溫度傳感器數(shù)值輸出的單線溫度傳感器直接以串行方式輸出芯片測出的具體溫度數(shù)值，所以其時序非常重要。DALLAS公司的DS1820就是這樣一種獨(dú)特的溫度傳感器。它只需一個接口引腳即可通信，可用數(shù)據(jù)線供電，并具備多點測溫能力。其讀寫時序主要有復(fù)位、讀時間片和寫時間片三種時序操作。芯片本身帶有命令集和存儲器，微處理器通過發(fā)出控制命令，對芯片存儲器進(jìn)行讀寫，完成溫度測量。芯片電源也可由微處理器的一個I/O口提供。微處理器在讀寫DS1820前先使其復(fù)位，檢測到其應(yīng)答信號后，微處理器發(fā)ROM操作命令，然后再發(fā)控制命令。多點溫度測量時，只需并聯(lián)多只DS1820并放在各測溫點上，在使用前對各個芯片進(jìn)行ROM搜索并將各個芯片的序列號保存起來。以后對每個DS1820尋址時，只要發(fā)相應(yīng)的序列號，然后再對其進(jìn)行其它操作即可。與DS1820類似的芯片還有DS1822?；诳偩€協(xié)議輸出的數(shù)字溫度傳感器為了提高可靠性，方便使用，人們又設(shè)計了許多基于某種總線協(xié)議輸出的數(shù)字溫度傳感器。這種溫度傳感器一般有多根線輸出。輸出格式和時序嚴(yán)格遵守某種協(xié)議，適用于各種場合，尤其是遠(yuǎn)端測量。常見的協(xié)議格式還有SMBus協(xié)議。MAXIM公司的MAX1617～1619系列都是采用SMBus串行接口的遠(yuǎn)端溫度傳感器。MAX1619用來監(jiān)測PC機(jī)內(nèi)CPU的溫度。它通過施加電流并測量正向結(jié)壓測量外部PN結(jié)（分立晶體管、ASIC或CPU內(nèi)）的結(jié)溫，并通過SMBus二線串行接口將結(jié)果（8位精度）傳給微處理器。4 溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 AT89S51單片機(jī)簡介 AT89S51單片機(jī)是低功耗的，具有4KB在線可編程FLASH存儲器的單片機(jī)。它與通用AT89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)和管腳兼容。AT89S51具有如下特征：n 片內(nèi)程序存儲器含有4KB的Flash存儲器，允許在線編程，擦寫周期可達(dá)100
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1