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1、《现代电子技术》2008年第1期总第264期þ测试·测量·自动化ü基于AT89C2051的温度测控系统设计与分析刘静波(南京工程学院江苏南京211167)摘要:MAXIM公司的MAX6577是一种将温度转换为频率的温度传感器,通过AT89C2051单片机对输出信号频率进行计算处理,设计实用的温度测控系统,可以实现包括温度测量、显示、控制与报警等功能。介绍了硬件电路和软件编写,提供完整的电路图,给出了软件的总体设计,特别是对数据计算处理部分的程序编写做了详细分析。关键词:温度传感器;单片机;MX6577;AT89C2051中图分类号:TP277文献标识码:B文
2、章编号:1004-373X(2008)01-121-03DesignandAnalysisofTemperatureMeasuringandContorllingSystemBasedonAT89C2051LIUJingbo(NanjingInstituteofTechnology,Nanjing,211167,China)Abstract:TheMAX6577ofMAXIMCompanyisatemperaturesensorwhichconvertsthetemperaturetofrequency,calcu2latesandprocessestheo
3、utputsignalfrequencybythesinglechipmicrocomputerAT89C2051,designingpracticaltemperaturemeasureandcontrolsystem,canrealizethefunctionincludingtemperaturemeasure,display,control,alarmandsoon.Thisarti2cleintroduceshardwarecircuitandsoftware,providescompletecircuit,givesthedesignofsoft
4、ware,detailedanalysesthedatacalculationandprocessingespecially.Keywords:temperaturesensor;singlechipmicrocomputer;MAX6577;AT89C2051温度是单片机应用系统中常见的一个测控参数,根据装,图1可见其管脚分布,表1是各管脚功能描述。温度传感器的不同,其测控系统亦有较大差别。在满足应用场合需求的前提下,选择合适的温度传感器,同时兼顾测量温度误差小、电路简洁可靠是本设计考虑的主要内容。1硬件电路设计1.1温度传感器采用MAXIM公司的MAX6
5、577作为温度传感芯片,图1MAX6577管脚分布与连接示意图这是一种将温度转换为均衡频率方波的传感器(温度→频表1MAX6577管脚功能描述[1]率),其主要特点如下:管脚名称功能(1)方波输出,无需A/D转换与单片机计数端直接1VDD正电源相连。2GND地(2)温度测量范围-40～+125℃。3N.C.空脚(3)较低的测量误差。测量温度是+25℃时,误差范用于选择不同的4,5TS0,TS1比例关系(见表2)围为±0.8℃;测量温度是+125℃时,误差范围为±0.5℃。6OUT信号输出(4)不需外接元件,体积小(最大3mm×3mm),适合用作温度测量探头。
6、需要注意的是,该传感芯片将温度转MAX6577的两种温度单位的换算公式为:换为频率是以绝对温度(K)为前提,因此对频率的计数结T(℃)=频率(Hz)-273.15K比例关系(Hz/K)果应减去273才能得到摄氏度℃,这当然可以在软件编写图1中TS0,TS1分别接在VDD和GND上,设置比例时方便地做运算处理。MAX6577采用SOT23-6脚封关系为1Hz/K,因此换算为摄氏温度时,只需将计数的数值减去273。收稿日期:2007-06-15121测控技术刘静波:基于AT89C2051的温度测控系统设计与分析表2TS0,TS1不同配置时的比例关系报警标志00H
7、被清零,而在T1中断服务子程序中被置1,TS1TS0比例关系(Hz/K)因此这样的设计可以实现报警和显示闪烁的效果,这从GNDGND4图3的程序总流程不难理解。这样的设计在下文的GNDVDD12.2.4节中也可以体现出其特点。VDDGND1/4VDDVDD1/161.2电路设计[2]图2是硬件电路设计示意图。按照图1预先设计完成传感部分,并与图2的J1连接实现信号输入。MAX6577[3]输出的方波信号连接到AT89C2051的P3.4(T0计数端),在软件中统计信号频率数值,并减去273就是当前测量出的摄氏温度(℃)。四位共阴数码管用于显示测量温度值,根据
8、MAX6577的测量范围与特点,DS2～DS4用来显
