基于单片机温度检测系统的设计

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1、基于单片机温度检测系统的设计刘峰吉林化工学院信息与控制工程学院吉林132022【文章】　　根据设计选取适当的器件来组成此基于单片机的温度检测系统。包括温度传感器、A/D转换器等。利用所选器件设计基于单片机的温度检测系统。【关键词】单片机；A/D转换器；ICL7135：文献标志码：A目前的温度检测使用的方法种类繁多，。近年来，在温度检测技术领域，多种新的检测原理与技术的开发应用，已经取得重大进展，正在不断出现和完善。本文介绍一种基于ICL7135的温度检测方法。1系统设计方案温度检测主要是由温度传感器，A/D转换器、单片机组成。2电路设计2.1温

2、度传感器电路传感器电路由恒流源和热敏电阻组成，恒流源用运放，PNP三极管，稳压管，电阻等。电源通过稳压二极管，电阻接地。电阻和稳压二极管的正极连接点接到运算放大器正极。运放的输出接三极管的基级，运放的负极接三级管的发射极然后通过电阻连到电源正端。那么恒流源的输出就是稳压管的值除以电阻值R1。虚短的概念可知V+=V-，而VCC-V+=UD，所以VCC-V-=UD，电压UR=UD，即电压基准的输出电压。则流过R1的电流是Ir=(VCC-V+)/R1=UD/R1。因为Ir=I-+Ie，由于理想运算放大器反相端的输入电流I-近似为零，所以Ie＝Ir，又

3、由于三极管放大作用，所以流过Rt的电流It也等于Ir＝UD/R1，流过热敏电阻Rt的电流就是一个恒定值。由于R1为100kΩ所以流过热敏电阻的电流大小为0.025mA，测量温度范围设定为-20℃～＋40℃，根据热敏电阻的R-T关系可以得到对应的电阻值范围为95.337kΩ～5.3164kΩ。此电阻值范围乘以流过该热敏电阻的电流值0.025mA即可得到-20℃～＋40℃对应的温度传感器输出电压为2.383V～0.133V。2.2A/D转换电路A/D转换主要是为了把模拟信号转换成数字信号。A/D转换芯片的型号和类型非常多，此设计中采用ICL7135

4、。ICL7135是4位双积分式A/D转换芯片，具有自动极性转换功能，在±20000字（2V满量程）范围内，保证转换精度±1字。所有输出端和TTL电路相容。有过量程和欠量程标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。对外提供六个输入，输出控制信号(R/H，BUSH，ST，POL，OR，UR)，因此除用于数字电压表外，还能与异步接收/发送器，和微处理器或其它控制电路可以非常灵活的连接使用。ICL7135首先对输入的模拟信号进行积分，积分的时间长度是固定的，也就是10001内部时钟脉冲，然后把输入接到参考端，使其内部电压进行放电，如果到零了，这时候根

5、据内部计数的值和参考端的电压，还有10001的比例关系就能计算出输入的模拟电压值得大小。通过图4，我们看到通过对BUSY的高电平进行计数，然后减去10001，就是放电时间的计数值，用单片机对高电平进行计数，最终就能得到模拟电压值。3结论根据热敏电阻的温度特性，测温系统把传感器的阻值转化为电压信号送入单片机，通过单片机的处理后，在液晶上显示温度并能送上位机。本设计的系统测温范围-20℃～＋40℃。系统能够应用于生产生活中温度的测量。　　【