基于单片机的温度控制系统资料

主控制器显示电路扫描驱动单片机当处于写存储器操作和温度转换操作时，总线上必须有强的上位，上位开启时最大为。

采用寄生电源供电方式时和端军接地。

由于单线制只有根线，因此发送接口必须是三态的。

方案二由配以。

是最常用的位模数转换器，属于逐次逼近型。

采用单的供电，片内有带锁存功能的路模拟开关，可对，路模拟信号分时进行转换，完成次转换的的时间是，数字输出信号具有三态锁存器，可以直接与相连。

方案比较方案中使用采集温度，结构较复杂，价格也稍显昂贵，适合较大规模的工业农业使用。

成本较高故从以上两种方案，很容易看出采用方案二，电路不仅比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二系统组成方框图传感器的选择测量温度有很多传感器。

热电偶灵敏度较低，但能在很宽广的温度范围内使用热敏电阻的工作温度范围较窄，但灵敏度高，有利于检测微小温差，其输出特性量非线性，检测时需要有线性化装置廉价的集成电路温度传感器性能离散度很大，用于高精度测量时，必须进行校准测温铂电阻温度系数的离散度很小，精确度高，灵敏度也较好，特别适用于度以下的温度测量，但价格昂贵。

集成电路温度传感器利用了半导体结电流电压特性和温度的相关性，与热敏电阻热电偶相比，最大优点是输出线好，测温精度较高。

感温部分传感器驱动部分信号处理部分等电路均集成化并封闭在个小型管壳内，使用方便。

是种集成电路温度传感器，作为电流输出型传感器的特点是，具有很强的抗外界干扰能力。

其输出电流和绝对温度成正比。

当两端加上之间的电压时，器件呈现高阻抗，输出电流按变化。

电气上耐用，可承受正向，反向的电压而不损坏，不必担心管脚接错。

由于采用激光微调来较正内的薄膜电阻，而使在度时输出稳定的电流。

基于以上优点，本系统采用作为温度传感器。

控制芯片的选择本设计选用单片机为控制芯片是因为它有以下优点。

第，可靠性良好。

单片机是按照工业控制要求所设计的，其抗工业噪声优于般的，程序指令及常数数据都烧写在内，其许多信号通道均在同个芯片内，因此可靠性高第二，易扩充。

单片机具有般微电脑所必需的器件，如三态双向总线并行及串行的输入输出引脚，可以扩充为各种规模的微电脑系统第三，控制功能强。

为了满足工业控制的要求，单片机的指令除了输入输出控制指令逻辑判断指令外，还有更为丰富的条件分支跳跃指令。

利用单片机的智能性，可方便的实现具有智能的数据采集和处理。

在采用单片机为实现形式时，有很多种单片机可以实现数据采集数据处理功能，通常会用以下几种单片机来实现采用来实现。

美国微芯科技股份有限公司推出的采用精简指令集和哈佛总线结构的系列位单片机，其主要特点是数据总线是位的，而其指令总线则有位位和位种。

采用来实现。

单片机的特点速度快片内资源丰富保密性好可重复擦写及在系统编程工作电压范围宽功耗低支持仿真与语言的完美配合。

采用来实现。

公司生产的单片机采用高性能的静态设计，由先进工艺制造，并带非易失性程序存储器。

它是种高性能低功耗的位微处理芯片。

是美国公司生产的低功耗，高性能单片机，兼容标准指令系统及引脚。

它集程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程及能用位微处理器于单片机中，公司的生产可灵活应用于各种控制领域。

基于以上优点本系统采用作为主控芯片。

温度传感器简介温度的测量控制般采用各式各样的温度传感器，常用的温度传感器及其测温范围为热电偶，热电阻，热敏电阻，半导体。

根据温度传感器输出方式及接口方式的不同，大体可以分为模拟温度传感器和数字温度传感器。

模拟温度传感器输出电压或电流信号的模拟温度传感器热电偶热电阻热敏电阻及半导体温度传感器都是将温度值经过定的接口电路转换后输出模拟电压或电流信号，利用这些电压或电流信号即可进行测量控制。

如果想将这种模拟信号转换成微处理器可以处理的信号，需利用模数转换器将其转换为数码，然后由微处理器读取即可，如图所示。

图采用接口的电路另种转换方式是进行变换。

变换器实际上是个振荡频率随控制电压变化而变化的振荡电路。

其特点是有良好的精度线性度和积分输入，且电路简单。

图为微处理器与变换器及温度传感器的接口电路。

其中变换器采用公司的。

通过调整，可输出的脉冲串，将输出与单片机的定时器计数器相连进行计数，并用定时器进行定时。

通过对所计的数进行计算与转换，便可得到传感器当前温度值。

电压输出温度传感器的主要特点是电源电压和电流比较低，在传输线路电压降和电压噪声不是主要影响因素时，其电压输编程和校验时，口也接收高位地址字节和些控制信号。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

除了作为使用外内部有上拉电阻，还有些特殊功能，由特殊寄存器来设置。

复位输入。

晶振工作时，脚持续个机器周期高电平将使单片机复位。

看门狗计时完成后，脚输出个晶振周期的高电平。

特殊寄存器地址上的位可以使此功能无效。

默认状态下，复位高电平有效。

地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时，锁存低位地址的输出脉冲。

在编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。

在般情况下，以晶振六分之的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。

然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址为的的第位置，操作将无效。

这位置，仅在执行或指令时有效。

否则，将被微弱拉高。

这个使能标志位地址为的的第位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。

当从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。

访问外部程序存储器控制信号。

为了能从到的外部程序存储器读取指令，必须接。

为了执行内部程序指令，应该接。

在编程期间，也接收伏电压。

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

振荡器反相放大器的输出端。

元器件的选择，的性能特点与工作原理管脚封装图的基本电路图工作原理的内部电路如电路图所示。

芯片中的是采用激光修正的校准电阻，它能使下的输出电流恰好为首先有晶体产生热力学温度成正比的电压信号。

在通过把电压信号转换成电流信号。

保证良好的温度特性，的电阻温度系数应非常小，这里采用激光修正的薄膜电阻其电阻温度系数低至。

的集电极电流能够跟随和的集电极电流的变化，使总电流达到额定值。

和也需要在的标准温度下校准。

等效于个高阻抗的恒流源，其输出阻抗欧姆，能大大减少因电源电压波动而产生的测温误差。

例如，当电源电压从变化到时，所引起的电流最大变化量仅为，等价于的测温误差。

的工作电压为，测温范围是测量范围是，对应于热力学温度每变化，输出电流就变化。

在对应于时输出电流恰好等于。

这表明，其输出电流热力学温度严格成正比。

电流温度系数的表达式为中的分别为波耳兹曼常数和电子电量，是内部集成化电阻。

式中的表示内部晶体管与的发射结等效面积之比倍，然后再取自然对数值。

将，欧姆代入式中得到因此，输出电流的微安数就代表着被测温度的热力学温度值。

的电流温度特性曲线如图所示。

热力学温标与摄氏温标华氏温标℉的换算关系如图所示，有关系式℉。

芯片采用逐次逼近式转换原理，可实现路模拟信号的分时采集，片内有路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存与译码电路，转换时间为左右。

内部中多路开关可选