高精度温度测量系统设计.pdf

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1、总线与网络文章编号!!""!#$$%%&’""()"!#""*"#"*高精度温度测量系统设计孙芝雨!伍先达!周思林!中科院合肥智能机械研究所!合肥"#$$#%&摘要!介绍一种基于+,!""热电阻的温度测量"处理及显示的高精度温度测量系统的设计方法#给出了以-./!$%为.01的数据采集与处理和-./2’!$驱动数码管显示的方法$介绍了以.34$56671单片机为控制器构成的高精度温度测量系统的电路组成!工作原理及程序设计$关键词!’(%$$")*+%,-"温度测量"驱动显示中图分类号!!"#$%文献标志码!&#$%&’()*+&’,-../01.23

2、$45$016/0$7$1%/0$82%6$489:;<=#>?!79/=@A#B@!;CD98=#E=A&FAG,=,?,HIJFA,HEE=KHA,-@L<=AHG!5<=AHGH.L@BHM>IJ8L=HALHG!CHJH=’*""*!!5<=A@N-9%601.6:3,HMQHO@,?OHMH@G?OHG>G,HMIA+,!""!R<=L<=G?GHBJIOG@MQE=AK!B@,@QOILHGG=AK@ABB=GQE@>S3G,H

3、MG@MQEHG,?G=AK-./2’!$S3G,HMYGL=OL?=,!IQHO@,=IAQO=AL=QEH@ABQOIKO@MIA,:+,!"""-./!$%"3HMQHO@,?OHMH@G?OH"1=GQE@>BO=UH温度的测量和控制广泛应用于工业化生产!国模数转换器"它具有高速度"高精度"低功耗等特防!科研等领域"因此研究温度的

4、测量方法和装置点"并且带来采样保持电路"具有!"!.的停机模具有重要的意义#热电阻是中低温区最常用的一种式"能够满足最高采样频率为46P+8的转换$其最温度检测器$它的主要特点是测量精度高"性能稳快转换时间为$S%!G"具有单极性和双极性两种输定$其中铂热电阻的测量精确度是最高的"它不仅入和三态串行数据输出方式"同时价格也比同功能广泛应用于工业化测温"而且被制成标准的基准并行输出的模数转换器要低得多$仪$本文详细介绍了一种以+,!""铂电阻%-./!$%!读出转换结果有两种方式"一种是在转换的过.34$56671!-./2’!$!18!6!’等为主要

5、器件的实程中以5WZ的时钟频率读出"另一种是在转换结束用精密温度测量系统的设计$后以85WZ的时钟频率读出$本文选择在转换结束后读取结果的方式&第二种’$该方式在转换结束以!"#$%&’特性后"当XD5变低并且在58也为低时"在1D93上-./!$%是一种!%位逐次逼近型串行输出的输出最高位"之后在85WZ的下降沿依次输出其它收稿日期!’""6V"(V!*"修订日期!’""6V!!V’’作者简介!孙芝雨[!$4"VN"男"江苏六合人"中科院合肥智能机械研究所在读研究生"主要研究方向为智能检测$任先达&!$6!V’"男"安徽桐城人"研究员"研究生导师"

6、主要研究方向为智能检测与控制技术$!"!"#$%&’($)*+),’-"./)’0’($)1223!4"总线与网络位!!"#$允许的最高频率是%&’(!使用$可取任意值!+#无操作寄存器$它主要用于多&)*+,-9级!"#$%!&’特性联$允许数据通过而不对当前&)*+,-9产生影响!&)*+,-.是美国&/*0&"美信#公司推出的多!(!引脚说明位#12显示驱动器$采用3线串行接口传送数据$&)*+,-9是共阴极412显示驱动器$采用,8可直接与单片机接口$用户能方便修改其内部参脚20C和!D两种封装$其引脚排列见图-!其功能数$以实现多位412显

7、示!它内含硬件动态扫描显说明如下!示控制$每枚芯片可驱动5个462数码管!显然$它可直接驱动78段462条形图显示器!当多片&/*+,-9级联时$可控制更多的412!显示的数据通过单片机数据处理后$送给&)*+,-9显示!当然$也完全可以将&)*+,-9的一部分用于条形图显示$一部分用于其他显示"如数字和字母等#!!(&内部逻辑结构它主要由5个数位寄存器和7个控制寄存器组成图&"*$&’+的结构框图-#数位寄存器+:;$它决定该位412显示的-#4D/2$装载数据控制端!在4D/2的上升内容!沿$最后送入的-7位串行数据被锁存到数据或控制,#译码方式

8、寄存器$它决定数位寄存器的译码寄存器中!方式$它的每一位对应一个数位!其中$-代表<码,#2DEF$串行数据