基于單片機和ad590溫度傳感器的溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-16 02:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 具有很好的線性特性。 AD590 溫度傳感器 是一種已經(jīng) IC 化的溫度感測器，它會將溫度轉(zhuǎn)換為電流，在8051 的各種課本中經(jīng)?？吹?。其規(guī)格如下： 度每增加 1℃ ，它會增加 1μA輸出電流 可測量范圍 55℃ 至 150℃ 供電電壓范圍 +4V 至 +30V AD590 的管腳圖及元件符號如下圖所示： AD590 的輸出電流值說明如下： 其輸出電流是以絕對溫度零度（ 273℃ ）為基準，每增加 1℃ ，它會增加 1μA輸出電流，因此在室溫 25℃ 時，其輸出電流 Iout=（ 273+25） =298μA。 AD590 基本應(yīng)用電路： 注意事項： Vo 的值為 Io 乘上 10K，以室溫 25℃ 而言，輸出值為 10K298μA= 測量 Vo 時，不可分出任何電流，否則測量值會不準。 AD590 實際應(yīng)用電路： 電路分析： AD590 的輸出電流 I=（ 273+T） μA（ T 為攝氏溫度），因此測量的電壓 V 為（ 273+T） μA10K=（ +T/100） V。為了將電壓測量出來又務(wù)須使輸出電流 I 不分流出來，我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V。 由于一般電源供應(yīng)教多器件之后，電源是帶雜波的，因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓元件，再利用可變電阻分壓，其輸出電壓 V1 需調(diào)整至 接下來我們使用差動放大器其輸出 Vo 為（ 100K/10K） （ V2V1）=T/10，如果現(xiàn)在為攝氏 28℃ ，輸出電壓為 ，輸出電壓接 AD 轉(zhuǎn)換器，那么 AD 轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線 形比例關(guān)系。 A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路的種類很多，例如，計數(shù)比較型、逐次逼近型、雙積分型等等。選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器件主要從轉(zhuǎn)換速度、精度和價格上考慮。逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，在精度、速度和價格上都比較適中，是最常用的 A/D 轉(zhuǎn)換器。雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有精度高、抗干擾性好、價格低廉等優(yōu)點，但轉(zhuǎn)換速度慢。近年來在微機應(yīng)用領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計采用八路模擬輸入通道的逐次逼近型的八位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809。采用 ADC0809 作為與單片機的接口電路，它的結(jié)構(gòu)比較簡單，轉(zhuǎn)換速度較高。采用 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器具有與單片機連接簡單的優(yōu)點，它是八位的轉(zhuǎn)換器可以與八位的單片機直接連接，這樣就簡化了系統(tǒng)的連接電路也有利于系統(tǒng)軟件的編寫。 ADC0809 是一種 8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有一個 8 位 “ 三態(tài)輸出鎖存器 ” 可以鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，故它本身既可看作一種輸入設(shè)備，也可以認為是并行 I/O 接口芯片。故 ADC0809 可以和微機直接接口，本設(shè)計就是用AT8951 和 ADC0809 直接相連的。 主要引腳功能為： ● IN0 ～ IN7: 為八路模擬電壓輸入線，用于輸入被轉(zhuǎn)換的模擬電壓。 ● AL E: 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 ● ADD A、 ADDB 和 ADDC: 為地址輸入線，用于選擇 IN0～ IN7 上那一路模擬電壓送給比較器進行 A/D 轉(zhuǎn)換。 ADDA、 ADDB 和 ADDC 對 IN0～ IN7 的選擇如表34 所列： ● START: 為 “ 啟動脈沖 ” 輸入線 ,上升沿清零 SAR，下降沿啟動 ADC0809工作。 ● EOC ：為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示 A/D 轉(zhuǎn)換已結(jié)束。 p。 ● OE ：為 “ 輸出允許 ” 線，高電平時能使 2 ～ 2 引腳上輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 SEa1a2a3A L EI N0I N1I N2I N32 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22U2A DC 0 8 0 9 鍵盤輸入 鍵盤可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤，鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件譯碼器實現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號和鍵值的稱為編碼式鍵盤；靠軟件識別的為非編碼式鍵盤。鍵盤的連接方式采用獨立連接式， 本系統(tǒng)采用兩個按鍵， 一個用于選擇切換設(shè)置報警溫度和當前溫度， 一個用于在一定范圍內(nèi)循環(huán)設(shè)定報警溫度的大小。均采用軟件去抖動。 本設(shè)計中由于所用鍵盤不多，所以采用獨立連接式的查詢式鍵盤就能夠滿足設(shè)計要求這種連接方式能夠簡化程序的 編寫 。鍵盤接口與鍵盤程序的根本任務(wù)就是要檢測有沒有鍵按下？按下的是那個位置的鍵？鍵值是多少？在 本次設(shè)計中采用了軟件掃描的方法。通過對鍵盤接口 。本次設(shè)計采用了軟件去抖動的方法。當有鍵按下時，按鍵的觸點在閉合和斷開時均會產(chǎn)生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如果不妥善處理，將會使按鍵命令的錯誤執(zhí)行和重復(fù)執(zhí)行。采用軟件延時的方法來避開抖動階段，這一延時過程一般大于 5ms。 顯示電路 本實驗采用并行口動態(tài)顯示電路，可選用 LED 七段數(shù)碼管和 LCD 顯示兩種，此次采用 LCD 顯示電路。 p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.0p0.6 p0.7D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 2L M 0 1 6 L 控制電路 控制電路作為單片機系統(tǒng)的后向通道，他是將單片機處理后的數(shù)字控制信號用 輸出口輸出，并將該數(shù)字信號用于對控制對象的控制。由于單片機的輸出信號電平很低，無法直接驅(qū)動外圍設(shè)備進行工作，因此在單片機的后向通道中需要外圍設(shè)備的驅(qū)動、信號電平的轉(zhuǎn)換以及隔離放大等技術(shù)。本次設(shè)計采用繼電器作為控制電路的主要器件，通過繼電器可以實現(xiàn)直流信號控制交流負載的功能，從而實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的控制功能。 在本設(shè)計中，被測溫度信號經(jīng)采樣處理后，還需要通過單片機系統(tǒng)的 口輸出用以控制 測溫點 的溫度，通過這種方式達到控制的目的?？刂频姆绞街饕心M量控制和開關(guān)量控制。本系統(tǒng)采用的是開關(guān)量控制。所謂的 開關(guān)量控制就是通過控制設(shè)備的 “ 開 ” 或 “ 關(guān) ” 狀態(tài)的時間來達到控制的目的。 由于輸出設(shè)備往往需要大電壓來控制，而單片機系統(tǒng)輸出的為 TTL 電平，這種電平不能直接驅(qū)動外部設(shè)備的開啟和關(guān)閉。另一方面，許多外部設(shè)備在開關(guān)過程中會產(chǎn)生很強的電磁干擾信號，如果不隔離會使系統(tǒng)進行錯誤的處理。因此在開關(guān)量的輸出控制過程中要考慮到兩個問題，一要隔離；二要放大。 本設(shè)計采用繼電器作為控制電路的主要器件，繼
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