【正文】 圖10 無線發(fā)送流程圖選用的接收模塊是與集成SC2272的PCR1B2芯片。經(jīng)計算每編碼發(fā)送都需要發(fā)送3~4次接收端才能接收到有效數(shù)據(jù)，所以在程序中適當(dāng)對發(fā)送使能端置高進行延時。本設(shè)計只保存10組溫度。圖9 溫度顯示和保存流程圖因為采集到的每個溫度值都是0~100攝氏度之間的任意值，℃，我們只保留一位小數(shù)（在二進制表示中只占低4位）。中值濾波是為了得到很短時間的溫度平均值，有穩(wěn)定數(shù)值的作用。 圖7 獨立鍵盤引腳圖二、總體的軟件程序的設(shè)計 溫度數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計經(jīng)AD590采集的溫度轉(zhuǎn)化為了電壓值，然后經(jīng)放大電路處理后，使輸出電壓V=T/20,這樣才能保證TLC549的輸入電壓不大于基準電壓。采集的溫度信號可以通過PT2262編碼，通過17腳輸出到射頻發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)輸入端發(fā)射出去，與此同時射頻接收模塊接收后將數(shù)據(jù)送到解碼芯片SC2272，其地址經(jīng)過核對與SC2272的地址匹配后，SC2272的VT腳才輸出高電平，與此同時PT2262相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。1602有它自己的字庫，用戶只需寫入相應(yīng)的代碼并控制好1602給出的時序就可以在液晶屏上顯示希望得到的字符或圖像了。 圖4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示電路設(shè)計1602液晶已經(jīng)包括在單片機學(xué)習(xí)板內(nèi)了，在這里只稍微介紹它的引腳功能。 將V0的電壓值輸入TLC549進行AD轉(zhuǎn)換，從芯片的DO腳輸出，然后由單片機讀取。當(dāng)CS為高時，數(shù)據(jù)輸出(DATA OUT)端處于高阻狀態(tài)，此時I/O CLOCK不起作用。 其工作原理為：TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與I/O CLOCK是獨立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。典型功耗值為6mW。具有4MHz片內(nèi)系統(tǒng)時鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時間最長17μs， TLC549為40 000次/s。通過R9和R12進行分壓，V0=T/20，因為測試溫度不大于100℃，使得最終輸出最大Vo為（1/2）10=5V；能在A/～VCC +。 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。AD590基本應(yīng)用電路： AD590的輸出電流I=（273+T）uA（T為攝氏溫度），因此測量的電壓為（273+T）μA10K=（+T/100）V。結(jié)構(gòu)圖如下：單片機1顯示模塊A/D采集模塊AD590溫度測量PT2262發(fā)送 圖1 發(fā)送模塊框架圖 顯示模塊單片機2PT2272接收 圖2 接收模塊框架圖、溫度傳感器的放大電路設(shè)計AD590是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源，它會將溫度轉(zhuǎn)換為電流，在8051的各種課本中經(jīng)常看到。溫度采集及發(fā)送部分：本設(shè)計利用AD590進行溫度的測量，在經(jīng)過電壓跟隨器，放大電路放大、調(diào)整之后通過A/D轉(zhuǎn)換器TLC549將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，A/D轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)送到單片機1進行處理，單片機1控制液晶顯示器，將溫度值在液晶顯示器上進行顯示，在通過PT2262進行無線發(fā)送。因此，本設(shè)計方向就是在溫度測量遠距離傳送和保存方面進行有效的探索。同時利用新的檢測技術(shù)制造出新的產(chǎn)品。應(yīng)用范圍已經(jīng)從土業(yè)領(lǐng)域延伸到環(huán)境保護、家用電器、汽車工業(yè)以及航天工業(yè)領(lǐng)域。尤其是液化氣體的極低溫度測量更為迫切，入10K以下溫度測量為當(dāng)今研究的重要課題。 關(guān)鍵字：51單片機、AD590溫度傳感器、PT226SC2272，TLC549前言隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動化水平與范圍也不斷擴大，因而對溫度檢測技術(shù)的要求也愈來愈高，一般可以歸納以下幾個方面。 基于AT89c52的溫度測量儀的設(shè)計溫度測量儀的設(shè)計 3前言 3一、總體硬件方案設(shè)計 溫度傳感器的放大電路設(shè)計 TLC549 模數(shù)轉(zhuǎn)化電路設(shè)計 顯示電路設(shè)計 無線發(fā)送與接收模塊的選擇與設(shè)計 7二、總體的軟件程序的設(shè)計 8 溫度數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計 8圖8 溫度采集和處理流程圖 保存處理的子程序設(shè)計 8 無線發(fā)送與接受的子程序的設(shè)計 9 十組溫度查詢的子程序設(shè)計 10三、調(diào)試與結(jié)果分析 11 調(diào)試儀器及方法 11 測試數(shù)據(jù) 11 軟、硬件調(diào)試與故障原因分析 11四、結(jié)論 11五、參考文獻 12附 錄一 硬件原理圖及PCB板 12附錄二 軟件程序代碼 13溫度測量儀的設(shè)計[摘 要] 本文設(shè)計了一個基于集成溫度傳感器AD590的溫度測量儀設(shè)計，它的主要功能是利用集成溫度傳感器AD590，TLC549,51單片機,1602,PT2262,SC2272設(shè)計了一個能夠測溫及其無線傳輸并顯示溫度的智能溫度測量儀。其中AD590測量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均溫度的具體電路，廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場合。(1) 擴展檢測范圍現(xiàn)在工業(yè)上通用的溫度檢測范圍為200～3000℃，而今后要求能測量超高溫度與超低溫度。(2) 擴大測溫對象溫度檢測技術(shù)將會由點測溫發(fā)展到線、面，甚至立體的測溫。(3) 發(fā)展新型產(chǎn)品利用以前的檢測技術(shù)生產(chǎn)處適應(yīng)于不同場合、不同工況要求的新型產(chǎn)品，以滿足用戶需要。(4) 適應(yīng)特殊環(huán)境下的測溫對許多場合中的溫度檢測器有特殊要求，入防硫、防爆、耐磨等性能要求；又如移動物體和高速旋轉(zhuǎn)物體的測溫、鋼水的連續(xù)測溫、火焰溫度檢測等。一、總體硬件方案設(shè)計本系統(tǒng)分為兩大部分，一部分為溫度采集模塊、51單片機及發(fā)送模塊，另一部分為遠距離數(shù)據(jù)的接收模塊與51單片機。接收及顯示部分：用SC2272進行無線接收，接收后的數(shù)據(jù)送到單片機2，單片機2控制液晶顯示器進行顯示。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+30VAD590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。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。 接下來我們使用差動放大器其輸出Vo1為（100K/10K）（V2V1）=T/10，如果現(xiàn)在為攝氏28℃，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。 圖3 溫度采集電路 、TLC549 模數(shù)轉(zhuǎn)化電路設(shè)計TLC549是8位串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片，可與通用微處理器、控制器通過CLK、CS、DATA OUT三條口線進行串行接口。總失調(diào)誤差最大為177。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍，VREF接地，VREF+－VREF≥1V，可用于較小信號的采樣。其工作時序如圖2所示。這種CS控制作用允許在同時使用多片TLC549時，共用I/O CLOCK，以減少多路(片)A/D并用時的I/O控制端口。兩個4148二極管是進行電源穩(wěn)壓的，R7，R8進行參考電壓設(shè)置，基本上等于5V。D0~D7是命令/數(shù)據(jù)口，接單片機的P1口，由單片機讀(寫)命令(數(shù)據(jù)),RS是命令/數(shù)據(jù)的選擇端口，RW是讀/寫的選擇端口，E是1602的使能端。 圖5 液晶顯示屏、無線發(fā)送與接收模塊的選擇與設(shè)計PT2262 、SC2272是一種CMOS工藝制造的編碼電路。 圖6 PT2262引腳圖及時序圖、鍵盤設(shè)計獨立鍵盤也包括在單片機學(xué)習(xí)板內(nèi)。在硬件調(diào)試時，基準電壓設(shè)置成5V,所以在程序處理時要將從TLC549得到的數(shù)字值乘以5/255才能得到電壓V，然后再乘以20才能得到溫度（此時的溫度是雙精度型的）。開啟轉(zhuǎn)換將轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行中值濾波將得到的電壓轉(zhuǎn)換為溫度返回 圖8 溫度采集和處理流程圖每一次溫度采集后、保存處理的子程序設(shè)計將溫度的百位、十位、個位、小數(shù)位（一位）分離出來（一位）部分分離出來將溫度的整數(shù)部分和小數(shù)（一位）部分分離出來調(diào)用溫度顯示模塊的子程序，寫百、十、個、小數(shù)的地址和它們的值將得到的整數(shù)和小數(shù)放入AT24C02的中相鄰的兩個單元中，總共分配20個單元，一輪后，放入的數(shù)值將覆蓋前面的數(shù)值。將溫度分解成整數(shù)部分和小數(shù)部分，是為了方便存儲和發(fā)送。 無線發(fā)送與接受的子程序的設(shè)計因為選用的發(fā)送模塊是集成PT2262無線射頻芯片PCT2A,所以只能利用其6位數(shù)據(jù)口中的4位，將溫度分解發(fā)送。發(fā)送完4位數(shù)據(jù)后也需要延時，給接收端處理數(shù)據(jù)時間，防止亂碼。當(dāng)接收到的編碼地址與之相匹配的時候，SC2272的VT端從低電平變?yōu)楦唠娖?，然后馬上恢復(fù)低電平。SC2272需要接收三次才能得到一個完整的溫度值。在中斷處理程序中關(guān)中斷是為了消除按鍵抖動觸發(fā)另一次中斷。根據(jù)理論原理的分析，輸入一信號，利用示波器去跟蹤觀察PT2262 ,SC2272各引腳的高低電平是否合理正確，即意味著在無線傳輸中兩芯片的地址是否匹配