【正文】 /W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第4引腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 字符尺寸:(WH)mm2. 引腳功能說明：1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口。 工作電流:()178。 顯示容量:162個字符178。1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別。LCD1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，其代碼與標準的ASCII字符代碼一致。作為第二功能使用時。P3口：準雙向I/O口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻。、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。P1口：P1口是一個內(nèi)帶部上拉電阻的準雙向8位I／0口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻，這種接口輸出沒有高阻態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P0口：P0口是一個漏極開路的雙向8位三態(tài)I／O口，每個口可獨立控制。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計需要，選用STC89C52作為主控芯片足以滿足要求。和Atmel的對比，STC89C52RC單片機還具有一下特點：8K字節(jié)程序存儲空間；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間；內(nèi)帶4K字節(jié)EEPROM存儲空間。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。世界上不同國家的很多芯片廠商都在生產(chǎn)各種單片機，由于廠商和芯片型號太多，在此不能一一列舉，在本設(shè)計上，采用的是基于51內(nèi)核的STC89C52單片機，其接口設(shè)計如附圖1所示。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。系統(tǒng)分辨率為 1LSB=VFS256=5256= （） 單片機簡介單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以了。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出DATD0。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沉DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。當2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端IN，CH1 作為正輸入端IN+進行輸入。當2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。當要進行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設(shè)計時可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）；圖 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口ADC0832可以接收CH0與CH1兩路模擬信號，經(jīng)過處理后，在DO端輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號。 DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出；178。 GND 芯片參考0 電位（地）；178。 CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/使用；178。該芯片的引腳及,，相應(yīng)的引腳功能如下：178。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。集成A/D轉(zhuǎn)換器品種繁多，選用時應(yīng)綜合考慮各種因素選取集成芯片。圖 熱電偶與放大器電路當取R1=R2=5K,R3=R4=1K,RF=R5=9K時，其放大倍數(shù)為 ()當RG=1K時，G=99，所以，可以通過調(diào)節(jié)RG的大小使之得到相應(yīng)的放大倍數(shù)。OP07同時具有輸入偏置電流低（OP07A為177。圖 儀表放大器設(shè)計選擇高精度型運放OP07作為放大器芯片，OP07是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運算放大器集成電路。當輸入信號中含有共模噪聲，也講被抑制?？梢姡娐贩糯蟛钅Ｐ盘?，抑制共模信號。（3）儀表放大器 ，第一級電路由U1和U2組成，第二級運放由U3構(gòu)成，其放大倍數(shù)為1。根據(jù)理想運放條件，得 uo=1+RFR1R3R2+R3ui2RFR1ui1 () uo=RFR1(ui2ui1) ()當R1=R2=R3=RF，則uo=ui1ui2。根據(jù)虛短和虛斷的特點，可知I=I+=0,則有 ()且 u=u+=ui，可得： () ()同相比例運算電路輸入電阻為： ()輸出電阻：ROF=0因此選擇同相放大電路滿足輸入阻抗足夠大，只要改變RF的大小，可以達到需要的放大倍數(shù)。輸入電壓ui 接至同相輸入端，輸出電壓uo 通過電阻RF連接到反相輸入端。因此，要求放大器具有較強的共模信號抑制能力。為了保證放大器對不同幅值信號具有穩(wěn)定的放大倍數(shù)，就必須使得放大器輸入電阻加大，因信號源內(nèi)阻變化而引起的放大誤差就越小。然而，多數(shù)傳感器的等效電阻均不是常量，他們隨所測物理量的變化而變。圖22溫度補償電路N型熱電偶輸出的電壓信號很弱，所以需經(jīng)過放大電路的放大使之能達到A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程，由ADC0832的電路圖可知，設(shè)計中采用單極性模擬量輸入，滿量程為0~+5V，因此各熱電偶測得的溫度轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號后，經(jīng)過放大后都要達到10V左右。DS18B20 使用方便, 不需外接任何其它電路, 能夠完成溫度的檢測和A/ D 轉(zhuǎn)換, 轉(zhuǎn)換時間短, 功耗低, 能夠滿足各種領(lǐng)域溫度測量的要求。 本系統(tǒng)采用的是數(shù)字傳感器DS18B20作為冷端測溫元件，其方法是: 將數(shù)字傳感器DS18B20 置于熱電偶的冷端, 根據(jù)熱電偶的型號運行相應(yīng)的補償軟件, 數(shù)字式溫度傳感器輸出的反映熱電偶冷端溫度的數(shù)字量讀入單片機, 由相應(yīng)公式計得到對應(yīng)的冷端溫度的熱電勢EAB (t0, 0) , , 再將熱電偶兩端輸出的熱電勢經(jīng)放大和濾波, 由A/ D 轉(zhuǎn)換器輸入單片機, 將其數(shù)字量轉(zhuǎn)換成熱電偶在冷端溫度為t0 時實際輸出的熱電勢EAB ( t , t0) , 按溫度定律公式EAB ( t , 0) = EAB ( t , t0) EAB (t0, 0) 進行計算, 再將單片機運算后得的值通過程序存儲器的數(shù)據(jù)表格查出對應(yīng)溫度t , 得出被測溫度的真實值。由中間溫度定律知, 如果冷端溫度恒定, 則只要測出熱電偶輸出的熱電勢EAB( t , t0) , 通過查被測熱電偶分度表得到EAB (t0, 0) , 即可算出熱電偶冷端溫度為0 ? C 時的熱電勢, 再查該熱電偶分度表得到實際熱電偶熱端溫度。 EAB ( t , 0) 表示熱電偶熱端溫度為t , 冷端為0 ? C 時的熱電勢。但在實際測溫時，因熱電偶受到被測介質(zhì)與環(huán)境溫度的影響，不僅其參考端溫度難以保持0℃，而且往往是波動的，因此，就要對變化很大的參考端溫度所帶來的誤差采取補償措施。當參考端溫發(fā)生變化時，將會引入測量誤差。因此，為了測量的方便，利用此原理得出了不同型號熱電偶的分度表（N型熱電偶的分度表見附表1）。 溫度補償設(shè)計由熱電偶的測溫原理可知熱電偶的輸出電壓為 EABT,T0=eAB(T)eABT0 ()由此可知，熱電偶因溫度變化產(chǎn)生的熱電動勢等于測量端溫度與參考端溫度函數(shù)的差。在熱電偶分度表中，參考端溫度均為0 ?C。當TTo時，eAB(T)與總熱電動勢的方向一致，而eAB(T0)與總電動勢方向相反。兩個接觸點有兩個接觸電勢ABT與ABT0，又因為TTo，在導(dǎo)體A和B中還各有一個溫差電勢。湯姆遜電勢的形成是由于導(dǎo)體內(nèi)高溫端自由電子的動能比低端自由電子的動能大，這樣高溫端自由電子的擴散速率比低溫端自由電子的擴散速率要大，因此對導(dǎo)體的某一薄層來說，溫度較高的一邊因失去電子而帶正電，溫度較低的一邊也因得到電子而帶負電從而形成了電位差。這時失去電子的金屬具有正電位；相反，獲得電子的金屬因擁有多余的電子而帶負電，這種擴散一直到動態(tài)平衡為止。圖11 熱電效應(yīng)示意圖(1)珀爾帖效應(yīng)珀爾帖效應(yīng)是由于相互接觸的兩種金屬導(dǎo)體內(nèi)自由電子的密度不同造成的。由兩種導(dǎo)體組合并將溫度轉(zhuǎn)換成熱電勢的傳感器稱為熱電偶?；芈分挟a(chǎn)生的電流稱為熱電流，導(dǎo)體A、B稱為熱電極。兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B串接成一個閉合回路（如圖11所示），并使結(jié)點1和結(jié)點2處于不同的溫度T、T0，那么回路中就會存在電勢，因而就有電流產(chǎn)生，這一現(xiàn)象成為熱電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)。本設(shè)計將探討用N型熱電偶設(shè)計的高溫測量儀。在國外，N型熱電偶的到了廣泛的應(yīng)用，而在國內(nèi)的應(yīng)用仍舊不是很普遍，如我國火電廠主蒸汽溫度的測量大都采用K型熱電偶作為一次元件，存在著測溫精度不高的問題。N型熱電偶為廉金屬熱電偶，是一種最新國際標準化的熱電偶，是在70年代初由澳大利亞國防部實驗室研制成功的，它克服了K型熱電偶的兩個重要缺點：K型熱電偶在300~500℃間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動勢不穩(wěn)定；在800℃左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動勢不穩(wěn)定。在本次設(shè)計中，選用的是N型熱電偶，即鎳鉻硅－鎳硅鎂熱電偶。T分度號的特點:在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高，通常用來測量300℃以下的溫度。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，使用溫度0800℃。在所有熱電偶中使用最廣泛。K分度號的特點?？稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂茫部稍谡婵諚l件下短期使用。B分度號在室溫下熱電動勢極小，故在測量時一般不用補償導(dǎo)線。在所有熱電偶中，S分度號的精確度等級最高，通常用作標準熱電偶。熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。在接觸法中，用得最多、技術(shù)最成熟當數(shù)熱電偶。其各部分硬件選擇將在以下部分詳細討論。圖21 系統(tǒng)示意圖本系統(tǒng)以單片機為核心，主要由溫度傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換、冷端溫度傳感器及顯示部分組成。它有著結(jié)構(gòu)簡單、制作簡便，測量溫度范圍廣、精確度高等特點。通過這種技術(shù)做成的溫度測量元件大部分是熱電偶。它的基本原理是利用測量聲波通過聲波傳感器的時間，再以最小二乘法將溫度重建而達到測量目的。熱輻射的高溫計就是通過這原理做成的。它的原理是物體受熱輻射后，視物體本身的性質(zhì)，能將其吸收、透過或反射。這幾年來，通過輻射來測量溫度，相對于其他測溫領(lǐng)域被用得更多。目前常用的有鉑熱電阻(分度號為Ptl00、Ptl0兩種)和銅熱電阻(分度號為Cu50、Cul00兩種)兩種。這樣可以使用彈簧的壓力儀表測量出壓力的數(shù)值，由此算出被測物的溫度值。當有溫度變化，由于兩金屬片的膨脹系數(shù)各不相同，所以彎曲的程度也不相同，這樣就會產(chǎn)生一定的相位，從而帶動相應(yīng)的指針指示出相應(yīng)的溫度值。液體有：水銀、煤油、酒精等等。所以，在各行業(yè)、各領(lǐng)域里，對于溫度的測量不容忽視，對傳感器與測量溫度的儀器都有著嚴格的規(guī)定和特殊的要求。合理的溫度范圍，對各行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，有著重要的、不可缺少的作用。所以，溫度的測量和測量技術(shù)就演變成一個研究的重要課題。作為一個很重要的物理量之一——溫度，對于工業(yè)里的生產(chǎn)過程來講，是最為普遍而且重要的一個工藝參數(shù)之一。s Daily life, also more and more without testing technology. Therefore, detection technology and equipment level in the largely reflects a country39。