一种热敏电阻式传感器的应用设计

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1、一种热敏电阻式传感器的应用设计摘要本文设计一个采用热敏电阻为敏感元件的温度测量显示系统，温度显示范围为0-100°C，显示分辨率为0.1°C。通过热敏电阻温度传感器、AD模数转换器、LED显示屯路并利用汇编语言编写程序，最终实现温度测量系统。作为微型计算机的一个重要分支，单片机自20世纪70年代问世以来在工业控制、机电一体化、家电等领域的应用越来越普遍。单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方而面，本文介绍了一种基于MC51单片机的温

2、度测量显示系统的设计，简单地介绍了温度测量显示系统的工作原理与设计方案，并详细的介绍了该系统的程序和硬件连接。该系统的核心为高性能、低成本的单片机MC8051,它与多种产品兼容，和基于热敏电阻的温度测量电路、A/D转换器及LED显示构成的温度控制系统有着良好的兼容性，系统的稳定性好，可靠性好，成本低，并能通过LED进行显示，对系统起到实时控制作用。在对整个热敏电阻式传感器进行分析和画出总体电路图后，实验证明应用设计基本上能够符合设讣要求！关键i司：热敏电阻，单片机，A/D转换器，温度测量1设计思路I2设计原理1

3、2」热敏电阻温度传感器原理12.2A/D转换器12.2.1A/D转换器简介12.2.2AD模数转换器模块电路22.3LED显示器原理32.3.1LED数码显示器简介32.3.2数码显示器的控制方式42.3.3数码显示器显示电路53硬件连接及程序设计63.1硬件连接63.2程序设计64总电路图12总结13致谢14参考文献15课程设计说明书1设计思路首先通过热敏电阻将温度信号转换为阻值的变化，再通过温度传感器电路将阻值的变化转换为电压信号的变化。通过A/D模数转换器⑵将得到的模拟信号转换为数字信号，并将数据存储到单

4、片机存储单元屮，通过LED显示器⑴将存储的数据显示出来。这样就实现了一个完整的温度测温系统。木次课设选用WAVE2000实验箱，A/D转换器选用ACD0809,所以整体设计如图1所示。图1整体设计框图2设计原理2.1热敏电阻温度传感器原理本设计采用NTC热敏电阻⑺，温度传感器中采用电桥电路，并利用CA324111四运算放大将电阻值转换为电压值输出，其原理如图2所示。2.2A/D转换器2.2.1A/D转换器简介ADC0809111由单一+5V电源供电，片内带有锁存功能的8路模拟多路开关，可对8路0V-5V的输入模

5、拟电压信号分时进行转换，完成一次转换约需100微秒。片巩图3ADC0809引脚图内具有多路开关的地址译码器和锁存电路、高阻抗斩波器、稳定的比较器，256R的电阻T型网络和树状电子开关以及逐次逼近寄存器。输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接到单片机数据总线上。ADC0809是28脚双列直插式封装。引脚图如图3所示。巩工叫巩工叫STARTEOCOECLOCKVJ总GNDDxIN7-IN0模拟量输入通道ALE地址锁存允许信号，对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。STRAT—-转换启动信号。STRAT

6、上升沿时，复位ADC0809；STRAT下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，STRAT应保持低电平。有时简写为ST。A、B、C——地址线。通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA,ADDB和ADDC。CLK时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时时钟信号引脚。EOC——转换结束信号。EOOO,正在进行转换；EOC=1,转换结束。D7〜D数据输出线。为三态缓冲输岀形式，可以和单片机的数据线直接相连，DO为最低位，D7为最高。OE——输岀允许

7、信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输岀转换得到的数据。OE=Oo,输出数据线呈高阻；OE=1,输出转换得到的数据。2.2.2AD模数转换器模块电路A/D转换模块是本次实验中重要的一环，它将温度测量模块的输出电压值转换为数字量，再进一步输入单片机进行处理。A/D转换的内部结构设计图如下图所示。实验箱只有INO和IN1两个输入端口，输出端口地址取决于片选A/D_CS所接片选端得段地址，。ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。

8、多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输岀锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据，转换电路图如图4所示。5IN-7IN-6IN-2IN-3IN-428辽2AD7b234567bs一-■■■・sH2222221IN・0IN-1IN-5EOCADD"ADD-BADD-CALEref(-)ENA