基于pt10測溫系統(tǒng)設(shè)計——畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2025-03-06 10:18本頁面
【正文】 阻值的關(guān)系看做是一個正比例關(guān)系，這 在編程上也容易 實現(xiàn)。 } ad_data=ad_data1。 IO_CL0CK=0。 14 for(i=1； i=12； i++) // 12 位 DATA OUTPUT { bit0 = DATA_OUT。 CS = 0。 } CS = 1。 B = B 1。 i++) // 12 位 DATA INPUT { DATA_IN=bit7。 for(i=1。 CS = 0。 DATA_IN = 0。 IO_CLOCK = 0。 port = port4。 uint read 2543(unsigned char port) // A/D 轉(zhuǎn)換子程序 { unsigned char data I。 sbit bit0 = ad_data^8。 // 2543 DATA IN sbit DATA_OUT=P1^0。 // 2543 /CS 開始 控制字傳 入 TL2543 接收通道信號 模擬量采集 單片機接收數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲器 13 sbit IO_CLOCK=P1^3。此后，可以進行新的工作周期。 TLC2543 收到第 4 個時鐘信號后，通道號也已收到，此時 TLC2543 開始對選定通道的模擬量進行采樣，并保持到第 12 個時鐘的下降沿。使 CS 12 變低， IO_CLOCK、 DATA_INPUT 使能， DATA_OUT 脫離高阻狀態(tài)。 信號采集控制程序 信號采集全過程 上電后，片選 cs 必須從高到低，才能開始一次工作周期，此時 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)容是隨機的。因此，軟件設(shè)計在微機測量控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。對于單片機而言，需要構(gòu)建其最小系統(tǒng)。 本設(shè)計中 TLC2543 與單片機的連接 如圖所示。在 TLC2543 的 CS 變低時開始轉(zhuǎn)換和傳送過程， I/O CLOCK 的前 8個上升沿將 8 個輸入數(shù)據(jù)位鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器，同時它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余 11 位移出 DATA OUT 端，在 I/O CLOCK 下降沿時數(shù)據(jù)變化。 I/O CLOCK：時鐘輸入 /輸出端。通常 REF＋接 VCC， REF－接 GND。 VCC、 GND：電源正端、地 。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。 DATA INPUT：串行數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)以 MSB 為前導(dǎo)并在 I/O CLOCK 的前 4 個上升沿移入 4 位地址，用來選擇下一個要轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號或測試電壓，之后 I/O CLOCK 將余下的幾位依次輸入 。在 CS 由高到低變化 時， 將復(fù)位內(nèi)部計數(shù)器，并控制和使能DATA OUT、 DATA INPUT 和 I/O CLOCK。對 的 I/O CLOCK，驅(qū)動源阻抗必須小于或等于 50Ω，而且用 60pF 電容倆限制模擬輸入電壓的斜率。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 前面 已經(jīng)介紹，設(shè)計選用的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片為 TLC2543，其 引腳排列如圖所示 。本設(shè)計的偏置放大電路的設(shè)計便是圍繞著這種思想設(shè)計而來。 偏置放大電路 經(jīng)過首級放大電路的處理后，通過計算可以知道輸出電壓 U1N 大小為 ～ 8 ，為了方便，我們所用的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的基準電壓為 5V，故需要將首級放大的輸出電壓拓展為 0～ 5V。 OP07 同時具有輸入偏置電流低和開環(huán)增益高的特點，這種低失調(diào)、高開環(huán) 增益的特性使得 OP07 特別適用于高增益的測量設(shè)備和放 大傳感器的微弱信號等方面。 圖 首級放大電路 該放大的電路的設(shè)計基于 OP07C 實現(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）運算放大器集成電路。 信號調(diào)理電路的設(shè)計 信號調(diào)理電路需要完成對信號的放大、濾波和偏置放大等任務(wù)，是信號實現(xiàn)遠 7 傳的根本所在，也是單片機對原始信號進行處理前的必備流程，從某種意義上講，信號調(diào)理電路是提高整個系統(tǒng)穩(wěn)定性和測量精度的根本所在。該器件的典型動態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路、可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等，其特點如下： ① 可編程輸出電壓為 36V ； ② 電壓參考誤差：177。 ○ TL431 TL431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準電壓源。Vi+（ +）為同相輸入端 ,表示運放輸出端 Vo的信號與該輸入端的相位相同。每一組運算放大器可用圖 1所示的符號來表示 ,它有 5個引出腳 ,其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端 ,“ V+”、“ V”為正、負電源端 ,“ Vo”為輸出端。 ○ LM324 LM324是四運放集成電路 ,它采用 14腳雙列直插塑料封裝。 圖 測量電路 該恒流源是基于 LM324 進 行的設(shè)計，通過運放的“虛短”和“虛斷”的原則，可以很容易的計算出，流過 PT100 的電流大小 ： I=UN+ /R1 式中 UN+指的是 LM324 的正相端輸入電壓，由圖可以發(fā)現(xiàn) UN+是由 TL431 組成的 6 電路輸出所得，結(jié)合滑動變阻器 RV2 的配合，可以使其輸出電壓為 ，之所以要使輸出電壓為 ，是因為我們所選的 A/D 轉(zhuǎn)換器是 12 位的， 2 的十二次方剛好等于 4096，將基準電壓設(shè)定為 ，可以減小進行 A/D 時的誤差。鑒于一般使用的都是利用電壓信號，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。 顯示器選型 鑒于本設(shè)計的只需要顯示溫度的大小，且需要顯示的溫度范圍在 200～ 500℃間，對精度的要求不太高，可以直接采用四位數(shù)碼管顯示，最后采用了7SEGMPX2CA 四位共陽極 LED 數(shù)碼顯示器。 5V 和 0V～177。 1/2LSB； ⑤ 轉(zhuǎn)換時間 :最大轉(zhuǎn)換時間為 25us(中檔速度 )； ⑥ 輸入模擬信號 :單極性時 ,范圍為 0V～＋ 10V和 0V～＋ 20V,從不同引腳輸入。 ④ 非線性誤差： AD574AJ 為177。 A/D 轉(zhuǎn)換器的選型 鑒于本次設(shè)計要求測溫系統(tǒng)的 分辨率為 1℃，測溫范圍是 200～ 500℃，所以很明顯若采用 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器 ，其分辨率為 ℃，不滿足要求， 本設(shè)計可采用 德州儀器公司生產(chǎn)的 12 位開關(guān)電
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1