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1、2009年10月皖西学院学报Oct.,2009第25卷第5期JournalofWestAnhuiUniversityVol.25NO.5基于AD590的温度测控电路及应用汪明珠,毛德梅,李奇龙(皖西学院,安徽六安2370121)摘要:介绍了基于AT89C51系列单片机的温度测控电路,它可对外界温度进行测量、误差修正、判定传感器故障与高温报警,并具有键盘控制和警情通讯显示功能,可以通过键盘根据当前环境和温度的需要设定温度的上下限。一旦测量温度超出设定温度范围,可以给出声光报警提示,单片机执行相应动作,对当前环境温度进行
2、控制。关键词:单片机;温度传感器;测温;温度差中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:1009-9735(2009)05-0075-033测量环境温度有多种方法,但由于温度传感器及2硬件设计放大电路受环境的影响,在不同的条件下会出现不同2.1温度传感器AD590的测温偏差。本文设计的温度测控电路,采用AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两[2](P102-106)AT89C51系列单片机作为核心监控器对外界温度进端感温电流源,一般用于精密温度测量电行测量[1],通过键盘和显示器对需显示或检测的节点路,
3、它采用金属壳3脚封装,其主要特性如下:进行信息删取、变换检测次序,同时在主处理软件内(1)AD590的测温范围为-55℃～+150℃。部对温度数据进行修正,既可以降低对温度传感器和(2)AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V～6V范围变化。AD590可以承受44V放大电路的要求,又可以针对不同外部环境或不同通正向电压和20V反向电压。道对温度显示及报警进行灵活设定和修改。2.2信号放大单元1系统构成及性能指标信号放大电路分析:使用电压跟随器,其输出电1.1系统硬件组成框图压V2等于输入电压V,采用齐
4、纳二极管作为稳压零该系统主要功能为温度测量和控制,其主要组成件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至有:温度采集单元、信号放大调制单元、A/D转换单2.73V。使用差动放大器,其输出电压、电路见图2。元、主控制器、键盘和显示单元以及温度控制单元,其基本组成框图如图1所示。图2信号放大电路2.3A/D转换器和单片机的接口电路图1系统硬件组成框图1.2主要性能指标3收稿日期:2009-06-04测温范围:-55℃～+150℃基金项目:皖西学院自然科学青年研究项目(WXZQ0702)。分辨率:0.04℃作者简介:汪明
5、珠(1975-),男,安徽六安人,皖西学院基础实验检测误差:±0.1中心实验师,硕士,研究方向:自动控制。75A/D转换器采用ADC0809,它是一种带有八路器吸合,风扇转动;温度低于下限时,打开加热开关,模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器,转换时间加热装置工作。为100μs左右,线性误差为±1/2LSB,采用28脚双列直插封装,它和单片机接口电路如图3所示。图5声光报警电路2.5主控制器和键盘输入单元图3单片机接口电路主控制芯片采用AT89C51,主要特性为:功能性8路模拟开关的切换由地址锁存和译码电路控概述:A
6、T89C51提供以下标准功能,4K字节Flash制,3根地址线与A、B、C引脚端相连,通过ALE锁闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口,两个存。改变不同的地址,可以切换8路模拟通道,选择16位定时器,一个5向量两级中断结构,一个全双工不同的模拟量输入。单片机通过地址线P2.7和读、串行通信口,片内振荡器及时钟电路,同时AT89C51写线来控制转换器的模拟输入通道地址锁存、启动和支持两种软件可选的节电工作模式。转换结果的输出。模拟输入通道地址的译码输入A、键盘控制电路采用P口采集键盘扫描码与单片B、C由P0
7、.0-P0.2提供,经地址锁存后与A、B、C[4](P165-169)机通信,利用74LS164和单片机做串口通相接。输入不同地址,可以选择不同模拟输入通道。信,可以节约P口资源,显示出该设计的优越性。电[3]温度测量范围为:-55℃～+150℃,可以设置不同路设计如图6所示:的倍率进行测量,当信号输入超过5V时进行分压处理,使其满足ADC0809的电压输入要求。2.4显示及报警、温控单元温度显示采用六位共阳数码管与74LS164构成六位数码显示电路,利用单片机的串行口输出需显示的数据。图6键盘控制电路3软件设计图4
8、温度显示电路3.1软件单元模块[5]声光报警单元采用蜂鸣器和发光二级管,温度正软件单元模块的设计主要分软件复位模块、常时绿灯亮红灯熄灭,温度值超过设定值时红灯亮,A/D采样处理模块、二进制到十进制转换模块、设定绿灯熄灭同时黄灯shans2。温度蜂鸣器需加三极管温度上下限模块、温度显示模块、当前温度和设定温驱动,当P2.0为高电平时蜂鸣器发声报警
