【正文】 想如果沒有高度保真和性能可靠的傳感器，沒有先進(jìn)的傳感器技術(shù)，那么信息的準(zhǔn)確獲取就成為一句空話，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)就成為無(wú)源之水。 傳感器(SENSOR)是由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成的可將電量或非電量轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電量的檢測(cè)裝置。傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化測(cè)量和自動(dòng)控制的主要環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會(huì)賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。因此，毫無(wú)夸張地說(shuō)：沒有傳感器及其技術(shù)將沒有現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展。溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過(guò)程無(wú)不與溫度密切相關(guān)。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無(wú)數(shù)的便利和功能。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。一般測(cè)量精度較高。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。低溫溫度計(jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。*特性與溫度之間的關(guān)系要適中，并容易檢 測(cè)和處理，且隨溫度呈線性變化；*除溫度以外，特性對(duì)其它物理量的靈敏度要低；*特性隨時(shí)間變化要?。?重復(fù)性好，沒有滯后和老化；*靈敏度高，堅(jiān)固耐用，體積小，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的影響要??；*機(jī)械性能好，耐化學(xué)腐蝕，耐熱性能好；*能大批量生產(chǎn)，價(jià)格便宜；*無(wú)危險(xiǎn)性，無(wú)公害等1)常用熱電阻 范圍：260～＋850℃；精度：℃。2)管纜熱電阻 測(cè)溫范圍為20～＋500℃，最高上限為1000℃。4)超低溫?zé)犭娮? 兩種碳電阻，可分別測(cè)量–～253℃～℃的溫度。經(jīng)濟(jì)性好、價(jià)格便宜。因此采用這種方式要測(cè)得物體的真實(shí)溫度的前提條件是被測(cè)物體的熱容量要足夠大。分四種：光學(xué)高溫計(jì)、比色高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)和光電高溫計(jì)。 3)超聲波溫度傳感器 特點(diǎn)是響應(yīng)快(約為10ms左右)，方向性強(qiáng)。4)激光溫度傳感器 適用于遠(yuǎn)程和特殊環(huán)境下的溫度測(cè)量。美國(guó)麻省理工學(xué)院正在研制一種激光溫度計(jì)，最高溫度可達(dá)8000℃，專門用于核聚變研究。接觸式溫度傳感器的特點(diǎn)：非接觸式溫度傳感器主要是利用被測(cè)物體熱輻射而發(fā)出紅外線，從而測(cè)量物體的溫度，可進(jìn)行遙測(cè)。優(yōu)點(diǎn)是：不從被測(cè)物體上吸收熱量；不會(huì)干擾被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)；連續(xù)測(cè)量不會(huì)產(chǎn)生消耗；反應(yīng)快等。（2）提高溫度傳感器的精度和可靠性。（4）發(fā)展新型產(chǎn)品，擴(kuò)展和完善管纜熱電偶與熱敏電阻；發(fā)展薄膜熱電偶；研究節(jié)省鎳材和貴金屬以及厚膜鉑的熱電阻；研制系列晶體管測(cè)溫元件、快速高靈敏CA型熱電偶以及各類非接觸式溫度傳感器。（6）發(fā)展數(shù)字化、集成化和自動(dòng)化的溫度傳感器。熱電偶雖然有測(cè)溫范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，但其熱電勢(shì)較低；熱敏電阻的工作溫度范圍窄，但靈敏度高，有利檢測(cè)微小溫度變化，由于它們輸出都是非線性的，給使用帶來(lái)一定的困難。PN結(jié)測(cè)溫傳感器是利用半導(dǎo)體材料和器件的某些性能參數(shù)對(duì)溫度依賴性，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、控制和補(bǔ)償?shù)裙δ堋?基本設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)是基于PN結(jié)的溫度傳感器設(shè)計(jì)，測(cè)量范圍：0~100176。C，能設(shè)置溫度上下限和實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。 操作設(shè)計(jì)（1）4個(gè)按鍵分別控制復(fù)位、溫度上下限報(bào)警設(shè)置、時(shí)間設(shè)置、加減計(jì)數(shù)（2）上電并下載程序后，數(shù)碼管顯示當(dāng)前周邊環(huán)境溫度值（3）超過(guò)設(shè)置的溫度上下限之后，蜂鳴器鳴響實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能（4）2個(gè)電位器：分別為調(diào)節(jié)運(yùn)放大增益和基準(zhǔn)電壓。 AT89S52介紹 AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM。另外，AT89S52 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。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 　　在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。 P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 　　端口引腳 第二功能　　 RXD(串行輸入口)　　 TXD(串行輸出口)　　 INTO(外中斷0)　　 INT1(外中斷1)　　 TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)　　 T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)　　 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)　　 RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 (2) 帶有鎖存功能的8路模擬量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對(duì)8路0～5V模擬量進(jìn)行分時(shí)切換。 (4) 分辨率：8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間：100μs。1LBS，功耗：15mW。 (7) 片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的時(shí)鐘信號(hào)?？奢斎?～5V待轉(zhuǎn)換的模擬電壓。三態(tài)輸出，D7是最高位，D0是最低位。當(dāng)CBA=000時(shí)，IN0輸入；當(dāng)CBA=111時(shí)，IN7輸入。該信號(hào)在上升沿處把A、B、C的狀態(tài)鎖存到內(nèi)部的多路開關(guān)的地址鎖存器中，從而選通8路模擬信號(hào)中的某一路。從START端輸入一個(gè)正脈沖，其下降沿啟動(dòng)ADC0809開始轉(zhuǎn)換。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端。OE：輸出允許端。ADC0809的典型時(shí)鐘頻率為640kHz，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為100μs。ADC0809的參考電壓為＋5V。ADC0809使用＋5V單一電源供電。在START上升沿時(shí)，所有的內(nèi)部寄存器清零，在下降沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，此期間START應(yīng)保持低電平。OE為低電平時(shí)，D0～D7為高阻狀態(tài)，OE為高電平時(shí)，允許轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出。模擬多路開關(guān)由8路模擬開關(guān)和3位地址鎖存譯碼器組成，可選通8路模擬輸入中的任何一路，地址鎖存信號(hào)ALE將3位地址信號(hào)ADDA、ADDB、ADDC進(jìn)行鎖存，然后由譯碼電路選通其中的一路，被選中的通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。另外ADC0809輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到CPU數(shù)據(jù)總線上。因此，對(duì)各路進(jìn)行轉(zhuǎn)換是分時(shí)進(jìn)行的。 ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)序：首先輸入地址選擇信號(hào)，在ALE信號(hào)作用下，地址信號(hào)被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號(hào)，選中一路模擬量輸入。轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)送三態(tài)門鎖存，同時(shí)發(fā)出EOC信號(hào)，在允許輸出信號(hào)控制下，再將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到外部數(shù)據(jù)總線。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益 模組,音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。*內(nèi)部頻率補(bǔ)償*直流電壓增益高(約100dB) *單位增益頻帶寬(約1MHz) *電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?3—30V)；雙電源(177。15V) *低功耗電流，適合于電池供電*低輸入偏流*低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流*共模輸入電壓范圍寬，包括接地*差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 *輸出電壓擺幅大（) 參數(shù)描述:*輸入偏置電流45 nA