温度控制器设计
基于STM32单片机的温度控制系统设计

基于STM32单片机的温度控制系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32单片机的温度控制系统的设计。
我们将从系统需求分析、硬件设计、软件编程以及系统测试等多个方面进行全面而详细的介绍。
STM32单片机作为一款高性能、低功耗的微控制器,广泛应用于各类嵌入式系统中。
通过STM32单片机实现温度控制,不仅可以精确控制目标温度,而且能够实现系统的智能化和自动化。
本文将介绍如何通过STM32单片机,结合传感器、执行器等硬件设备,构建一套高效、稳定的温度控制系统,以满足不同应用场景的需求。
在本文中,我们将首先分析温度控制系统的基本需求,包括温度范围、精度、稳定性等关键指标。
随后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括STM32单片机的选型、传感器和执行器的选择、电路设计等。
在软件编程方面,我们将介绍如何使用STM32的开发环境进行程序编写,包括温度数据的采集、处理、显示以及控制策略的实现等。
我们将对系统进行测试,以验证其性能和稳定性。
通过本文的阐述,读者可以深入了解基于STM32单片机的温度控制系统的设计过程,掌握相关硬件和软件技术,为实际应用提供有力支持。
本文也为从事嵌入式系统设计和开发的工程师提供了一定的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32单片机的温度控制系统设计,主要围绕实现精确的温度监测与控制展开。
系统的总体设计目标是构建一个稳定、可靠且高效的环境温度控制平台,能够实时采集环境温度,并根据预设的温度阈值进行智能调节,以实现对环境温度的精确控制。
在系统总体设计中,我们采用了模块化设计的思想,将整个系统划分为多个功能模块,包括温度采集模块、控制算法模块、执行机构模块以及人机交互模块等。
这样的设计方式不仅提高了系统的可维护性和可扩展性,同时也便于后续的调试与优化。
温度采集模块是系统的感知层,负责实时采集环境温度数据。
我们选用高精度温度传感器作为采集元件,将其与STM32单片机相连,通过ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,供后续处理使用。
基于单片机的pid温度控制系统设计

一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。
在工业和日常生活中,温度控制是非常重要的,可以用来控制加热、冷却等过程。
PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器,它具有稳定性好、调节快等优点。
本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。
二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。
比例项负责根据误差大小来控制输出;积分项用来修正系统长期稳态误差;微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。
PID控制器将这三个项进行线性组合,通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。
2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在温度控制系统中,温度传感器负责将环境温度转化为电信号,以便控制系统进行监测和调节。
三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。
在设计单片机PID温度控制系统时,需要选择合适的单片机。
常见的单片机有STC89C52、AT89S52等,选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。
2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。
常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。
模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号,而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。
3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。
在硬件设计中,需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数,以及单片机与输出接口的连接方式。
四、软件设计1. PID算法实现在单片机中,需要通过程序实现PID控制算法。
常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。
在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。
2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集,然后进行数据处理和显示。
温度控制器毕业论文

题目:温度控制器的设计机电工程学院李小草摘要本文设计了一个温度自动控制器。
本设计以单片机(8031)为控制核心,外加硬件电路,将温度显示和数字控制集和于一体,实现智能温度控制。
并采取软件程序实现升温的调节,能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。
单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。
本文是通过热敏电阻和单片机等,来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。
关键词:测温;PID算法;单片机;温度控制器目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 概述 (2)1.2 课题分析 (2)1.3 设计思路 (2)第2章系统的基本组成及工作原理 (3)2.1 系统的基本组成 (3)2.2 系统的基本工作原理 (3)第3章测温电路的选择及设计 (5)3.1热电偶测温电路 (5)3.1.1 热电偶 (5)3.1.2 毫伏变送器 (6)3.2热敏电阻测温电路 (6)3.2.1 热敏电阻 (6)3.2.2 关于铂电阻的特性 (7)3.2.3 温度丈量电路 (7)第4章芯片组的电路设计 (8)4.1A D C0809与8031接口硬件电路设计 (8)4.28155与8031接口硬件电路设计 (9)4.2.1 8155芯片的结构 (9)4.2.28155与8031接口电路 (9)4.32732E P R O M的工作原理及硬件接口设计 (11)第5章掉电呵护功能电路 (14)第6章温度控制电路 (15)6.1温度控制电路 (15)6.2控制规律的选择 (16)第7章系统程序设计 (18)7.1系统控制主程序 (18)T中断服务程 7.20序 (20)7.3采样程序及其流程图 (24)7.4数字滤波子程序及其流程图 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章前言现代信息技术的三大基础是信息收集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于单片机的水温控制器设计

基于单片机的水温控制器设计引言水温控制在很多领域中都具有重要的应用价值,例如温室、鱼缸、热水器等。
基于单片机的水温控制器能够自动调控水温,提高水温的稳定性和准确性。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的水温控制器,以实现对水温的精确控制。
一、硬件设计1.单片机选择选择一个合适的单片机对于设计一个稳定可靠的水温控制器至关重要。
常用的单片机有STC89C52、AT89C52等。
在选择时应考虑单片机的性能、功耗、接口等因素。
2.温度传感器温度传感器用于检测水温,常用的有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
NTC热敏电阻价格便宜,但精度较低,DS18B20精度高,但价格相对较贵。
3.加热装置加热装置用于根据温度控制器的输出信号进行加热或制冷。
可以选择加热丝、加热管或半导体制冷片等。
4.驱动电路驱动电路用于将单片机的输出信号转换为合适的电流或电压,驱动加热装置。
可以选择晶体管或继电器等。
5.显示模块可以选择液晶显示屏或LED数码管等显示水温的数值。
二、软件设计1.初始化设置首先,对单片机进行初始化设置,包括引脚配置、定时器设置等。
然后,设置温度传感器和加热装置的引脚。
最后,设置温度范围,以便根据实际需求进行调整。
2.温度检测使用温度传感器检测水温,并将读取到的温度值转换为数字形式,以便进行比较和控制。
可以使用ADC(模拟-数字转换)模块转换模拟信号为数字信号。
3.控制算法本设计中可以采用PID控制算法进行水温控制。
PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法根据设定值和反馈值之间的差异来计算控制信号。
可以根据需求进行参数调整,以获得更好的控制效果。
4.显示和报警使用显示模块显示当前水温的数值,并在温度超出设定值时触发报警功能。
报警可以采用声音、灯光等形式。
5.控制输出根据PID算法计算出的控制信号,控制驱动电路,驱动加热装置或制冷装置,以实现水温的调节。
总结基于单片机的水温控制器能够实现对水温的精确控制。
温度控制器的设计与制作

6.4实施—制作过程6.4.1硬件设计温度测量采用最新的单线数字温度传感器DS18B20,DS18B20是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
可以分别在93.75ms 和750ms 内完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电,而无需额外电源。
因而,使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。
降温控制系统采用低压直流电风扇。
当温度高于设定最高限温度时,启动风扇降温,当温度降到指定最高限温度以下后,风扇自动停止运转。
温控系统的温度显示和温度的设定直接采用综合实训板上的显示和键盘。
当环境温度低于设定的最低限温度值时,也采用综合实训板上的蜂鸣器进行报警。
用0#、1#键作为温度最高限、最低限的设定功能键;2#、3#键作为温度值设定的增加和减小功能键。
0#键:作为最高限温度的设定功能键。
按一次进入最高限温度设定状态,选择最高限温度值后,再按一次确认设定完成。
1#键:作为最低限温度的设定功能键。
按一次进入最低限温度设定状态,选择最低限温度值后,再按一次确认设定完成。
2#键:+1功能键,每按一次将温度值加1,范围为1~99℃。
3#键:-1功能键,每按一次将温度值减1,范围为99~1℃。
6.4.2软件设计(1)温控系统采用模块化程序结构,可以分成以下程序模块:①系统初始化程序:首先完成变量的设定、中断入口的设定、堆栈、输入输出口及外部部件的初始化工作。
②主程序MAIN :完成键盘扫描、温度值采集及转换、温度值的显示。
当温度值高于设定最高限时,驱动风扇工作;当温度值低于设定最低限时,驱动蜂鸣器报警。
③键盘扫描程序KEYSCAN :完成键盘的扫描并根据确定的键值执行相应的功能,主要完成最高温度、最低温度的设定。
继电器温度控制器设计

摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 课程设计主要设备和芯片 (1)2 总体设计及方案论证 (2)2.1总体设计框图 (2)2.2 方案论证 (2)2.2.1控制电路的方案选择 (2)2.2.2测温电路方案的选择 (3)2.2.3软件算法方案选择 (3)3硬件设计 (3)3.1 最小系统部分 (4)3.2温度采集电路 (4)3.3键盘、显示电路 (5)3.4 继电器执行控制电路 (6)3.5串口与PC机通信电路 (7)4软件设计与实现 (8)4.1软件流程图 (8)4.2控制算法PID (12)5 系统调试 (12)5.1最小系统部分调试 (12)5.2串口与上位机通信部分调试 (12)5.3继电器部分调试 (12)5.4测温部分调试 (13)6 PID参数整定 (13)7测试数据及结果分析 (14)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)摘要在工农业生产和日常生活中,对温度的检测和控制有着非常重要的意义和实际应用。
而计算机控制系统的应用发展,使得科学研究、工农业生产、工艺时间的效率大大的提高本设计是一个基于AT89C52单片机的继电器自动水温控制系统,该系统具有实时显示、温度测量、温度设定功能并能根据设定值对环境温度进行调节实现控温的目的,控制算法基于数字PID算法。
温度测量范围从0〜+ 100 C,温度控制范围为20C ~90C, 测量的精度为1C,超调量小于5%,实验结果表明,本系统能较好地控制水温,满足我们的要求。
关键词:继电器;AT89C52 水温控制系统;PID引言随着人们生活水平的提高,对生活环境的要求也越来越高,家用电器越来越趋向于自动控制控制乃至于智能控制,针对目前家庭的实际需要,自动水温控制系统比较方便实用,本文就通过51系列单片机来实现一种自动控制水温控制系统的设计。
该系统能实时反映当前温度信息,通过液晶屏直观的显示给用户,用户可通过键盘自行设定温度, 系统通过PID调节能使温度保持在预设定值。
PID温度控制的PLC程序设计

PID温度控制的PLC程序设计PID(比例-积分-微分)温度控制是一种常用的控制方法,可以通过PLC(可编程逻辑控制器)实现。
本文将详细介绍PID温度控制的PLC程序设计过程。
1.确定控制系统需求:首先要确定所需的控制系统的基本要求,包括控制温度范围、精度要求、控制方式等。
2.确定传感器和执行机构:选择合适的温度传感器和执行机构,例如热电偶或热电阻作为温度传感器,控制阀门或加热器作为执行机构。
3.确定控制算法:PID控制算法是一种经典的温度控制方法,可在PLC中实现。
PID控制算法由比例、积分和微分三个参数组成,可以通过自整定或手动调整获得最佳参数值。
4.确定控制模式:根据实际需求,选择合适的控制模式,比如开环控制、闭环控制或自适应控制。
对于温度控制,一般采用闭环控制。
5. PLC软件设计:根据控制系统需求和算法确定的参数,设计PLC 软件。
PLC软件可以使用Ladder Diagram(梯形图)或Function Block Diagram(功能块图)等语言编程。
下面是一个基本的PID温度控制的PLC程序设计示例(以Ladder Diagram为例):```ladder====主程序====-,----[]----[]----[]----()PID----[]----]----[]----[]----,[]----温度输入设置温度温度差系数K----[+]=--------]--------]-----------温度设定温度差积分控制值----[/K]------]--------------------------[]----------------[+]=---------控制值累计量----[]----[]----[]----()KpKiKd```上述Ladder Diagram中,PID控制算法的三个参数Kp、Ki和Kd通过输入设置,通过调整这些参数可以改善控制系统的响应速度和稳定性。
PID温度控制器的设计

1
(1)在对温度控制发展现状、系统控制要求进行研究的基础上,选择了整个控制系统的控制方案;
(2)完成系统的硬件设计,包括采样电路、A/D转换电路、主控制电路、保护电路等等的设计;
(3)完成该系统的软件设计,包括主程序模块、控制运算模块、数据输入输出及处理模块等一些子功能模块的设计;
1.
采用PID控制原理研制成适合用于小功率器件的温度控制器,该控制器能达到很好的控制效果,若精心选择PID的各种参数,温度控制的精度可以达到0.05℃,完全可以保证器件的正常工作。在一定的控制系统中,首先将需要控制的被测参数(温度)由传感器转换成一定的信号后再与预先设定的值进行比较,把比较得到的差值信号经过一定规律的计算后得到相应的控制值,将控制量送给控制系统进行相应的控制,不停地进行上述工作,从而达到自动调节的目的。PID是目前广泛使用的控制方法,其控制规律的数学模型为:
实现PID控制原理的具体方法因系统的不同而不同。在我们的系统中,采用了增量式计算方法,而控制量的输出则采用了位置式的输出形式。在数值控制系统中,其控制规律的数学模型演化为:
其中:T为采集周期;ei、ei-1、ei-2为此时刻、前一时刻、再前一时刻的差值信号。这种方法的好处在于只需保持前三时刻的差值信号,同时输出控制量的初始设定值不必准确,就能较快地进入稳定控制过程。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
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帮不帮温度控制器设计一、设计任务设计一个可以驱动1kW加热负载的水温控制器,具体要求如下:1、能够测量温度,温度用数字显示。
2、测量温度范围0〜100℃,测量精度为0.5℃。
3、能够设置水温控制温度,设定范围40〜90℃,且连续可调。
设置温度用数字显示。
4、水温控制精度W±2℃。
5、当超过设定的温度20℃时,产生声、光报警。
二、设计方案分析根据设计要求,该温度控制器是既可以测量温度也可以控制温度,其组成框图如图1所示。
图1温度控制器原理框图因为要求对温度进行测量显示,所以首先采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号,然后进行译码显示。
若要求温度被控制在设定值附近,则要求将实际测量温度的信号与温度的设定僮基准电压)进行比较,根据比较结果(输出状态)来驱动执行机构,实现自动地控制、调节系统的温度。
测量的温度可以与另一个设定的温度上限比较器相比较,当温度超过上限温度值时,比较器产生报警信号输出。
1、温度检测及信号处理温度检测是温控系统的最关键部分,它只接影响整个系统的测量、控制精度。
目前检测温度的传感器很多,其测量范围、应用场合等也不尽相同。
例如热电偶温度传感器目前在工业生产和科学研究中已得到了广泛的应用,它是将温度信号转化成电动势。
目前热电偶温度传感器已形成系列化和标准化,主要优点是:它属于自发电型传感器,测量温度时可以不需要外加电源;结构简单,使用方便,热电偶的电极不受大小和形状的限制;测量温度范围广,高温热电偶测温高达1800 c以上,低温热电偶可测-260℃以下,目前主要用在高温测量工业生产现场中。
热电阻温度传感器是利用电阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的,目前应用较为广泛的热材料是铜和铂。
在铜电阻和伯电阻中,伯电阻性能最好,非常适合测量-200〜+960℃范围内的温度。
国内统一设计的工业用伯电阻常用的分度号有Pt25、Pt100 等,Pt100即表示该电阻的阻值在0c时为100Q。
随着半导体集成电路技术的迅速发展,各种类型的集成温度传感器应用越来越多。
集成温度传感器的工作原理是利用PN结的温度特性制成的,同热电偶、热电阻等传统的温度传感器相比,集成温度传感器主要特点有:灵敏度高;线性度好,一般不需要线性补偿;测量重复性好;响应速度快。
但不足之处是测量温度较窄,通常为-55〜+150℃。
根据本课题设计的要求,可选用集成温度传感器。
由于温度传感器的直接输出信号一般都非常微弱,为了更好的测量和显示,需要放大器、滤波器等电路对信号进一步处理。
对放大器的要求是精度要高,输入失调电压和输入失调电流要小,同时要求抑制共模干扰信号的能力要强。
2、A/D变换及显示A/D转换器的主要功能是将模拟电压或电流转换成数字量。
实现A/D转换的方法很多,常用的有双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行比较式A/D转换器等。
双积分A/D转换器的特点是转换精度高、灵敏度高、抑制干扰信号的能力强,价格低廉,可广泛用于数字仪表和低速数据采集系统中。
另外,这类转换器的输出数据常以BCD码或二进制码格式输出,所以数字显示方便。
常用的双积分式A/D转换器集成器件有ICL7106/7107/7109/7135、MC14433等。
逐次逼近式A/D转换器是一种转换速度较快,转换精度较高的转换器。
一次转换时间在数微秒到百微秒范围内,广泛应用于中高速数据采集系统、在线自动检测系统、动态测控系统等领域中。
与双积分式A/D转换器相比,逐次逼近式A/D转换器的抗干扰能力较差。
目前常用的逐次逼近式A/D转换器集成电路有ADC0808/0809、AD574A、AD1674、ADC1210/1211 等。
并行比较式 A/D 转换器是一种转换速度最快的转换器,它最适合应用在数字通信技术和高速数据采集技术中。
缺点是电路复杂,价格高。
目前出现了一种串、并行A/D转换方案进行折衷,使电路结构简化,但速度有所下降。
由于本设计用于检测显示温度信号,而温度信号变化比较缓慢,所以选择双积分式集成A/D转换器比较合适。
3、温度控制及驱动电路本设计要求温度可以设定,并要求温度被控制在设定的值附近,所以该系统应该是一个闭环控制系统。
实现对温度控制的方法很多,有采用模拟电路实现的,也有采用计算机构成的智能控制。
模拟控制温度的方法主要有开关式控制法、比例式控制法和连续式控制法。
开关式控制是将检测的温度信号和设定的温度值通过比较器比较后,驱动一开关器件(一般是继电器)控制加热器的通断。
如当测量的温度低于设定的温度值时,驱动电路使继电器接通加热器的电源,使温度上升;当温度高于设定的温度时,驱动电路使继电器断开加热器的电源,停止对加热器的加热,温度将下降。
这样继电器反复动作,温度将被控制在设定值附近。
开关式温度控制方法的优点是电路简单,缺点是控制精度较低,并且在设定温度附近,频繁启动继电器,影响继电器的使用寿命。
比例式控制是选择一个固定的时间T作为控制周期,选择控制周期的长短一般根据加热的热容量选取,热容量大的可选择控制周期长一些,一般选择T=10〜15秒。
当温度低于设定的温度较多时,在一个控制周期T内接通加热器电源的时间就比较长(假设为t),随着温度的升高,加热时间t逐渐减少;当温度高于设定的温度时,加热时间t等于零,温度逐渐下降,最后使温度接近稳定。
该方法控制温度精度将大大提高。
连续控制是根据测量温度的大小自动连续调节加热器电流的大小,当温度大于设定的温度时,可自动的控制减小加热器的电流,反之则增大电流,可使温度自动的保持在设定的温度上,该方法控制稳定的精度最高,电路也比较复杂,同时要求一个可控的功率器件实现对加热器电流大小的控制。
本设计要求温度的控制精度不高,可采用控制线路较简单的开关式控制方法。
三、主要单元电路参考设计设计1、温度测量及显示电路温度传感器选择集成温度传感器AD590o AD590的外形采用TO-52金属圆壳封装结构,其管脚排列如图(a)。
它是一种二端元件,属于一种高阻电流源,其典型的电流温度灵敏度是1J1A/K,温度为0℃时,AD590输出的恒流值为273.15|iA,当温度升高或降低1℃时,AD590的输出电流就增大或减小1gA o AD590测量温度范围是-55〜+150℃;在整个测温范围内的非线性误差小于±0.3℃;工作电压范围4〜30V。
由AD590组成的测温电路如图(b)图2 AD590组成的温度测量电路在图(b)电路中,由基准源MC1403提供的电流i0为:,.二二0 R + R R + R调节R P1即可改变i0的大小。
AD590输出电流的温度灵敏度为1A/K,绝对温度与摄氏温度的关系为K=℃+273.15。
设要测量的温度为T (摄氏温度),则流过AD590的电流i t为:i t = 1 x (T + 273.15) = T + 273.152.527315-- —流过反馈支路的电流:i = i一,= T +ft 0 R + RP1 1可见若要使i f= T,只要调节电位器R P1即可。
此时放大器的输出电压为:U 0 = (R 2 + R p 2A 1于=(R 2 + R P 2) x T若要求U0的灵敏度等于10mV/℃,可选R2=9.1kQ, R P2=2 kQ。
电位器R P1是调零作用,R P2 是调节满量程输出。
集成运算放大器要选取高精度型器件。
这里选用OP07。
测量显示电路选用双积分式A/D转换器ICL7107完成。
ICL7107具有功耗低、精度高、功能完整、使用简单等特点,是一种集三位半A/D转换器、段驱动器、位驱动器于一体的大规模专用集成电路,其主要特点为:① 能够直接驱动共阳极LED数码管,不需另加驱动电路和限流电阻。
②采用±5V双电源供电。
③功耗小于15mW,最大静态电流为1.8mA 。
④段驱动电流的典型值为8mA,最小值为5mA 。
⑤ 显示器可采用7段共阳数码管。
由ICL7107组成的三位半数字电压表电路如图所示,该电路即可作为温度显示电路。
丫C C、%S 分别为电源的正、负端。
COM 一模拟信号的公共端,简称“模拟地”,使用时通 常将该端与输入信号的负端、基准电压的负端短接。
TEST 为测试端。
此端有两个功能,一 是作“测试指示”,将它与丫+短接后,LED 显示器显示全部笔画1888,据此可确定显示器 有无笔段残缺现象。
第二个功能是作为数字地供外部驱动器使用,构成小数点、标志符显示 电路。
a1〜g1、a2〜g2、a3〜g3分别为个位、十位、百位笔画驱动端,依次接LED 显示器的 个、十、百位的相应笔段。
bc4为千位(即最高位,也称1/2位)笔段驱动端,接千位LED 的b 、c 段。
POL 是负极性指示驱动端,接千位LED 的g 段。
GND 为数字地,与37脚(TEST ) 经过内部500Q 电阻接通。
OSC1〜OSC3为时钟振荡器引出端,外接阻容元件可构成两级反 相式阻容振荡器。
丫R EF+是基准电压的正端,简称“基准+”,通常从内部基准电压获取所需 的基准电压,也可采用外部基准电压,以提高基准电压的稳定性。
丫REF 是基准电压的负端, 简称“基隹"。
C REF+、C REF 是外接基准电容端。
IN+、IN-为模拟电压的正、负输入端。
2A 是外接自动调零电容端。
INT 是积分器输出端,接积分电容C INT 。
BUF 是缓冲放大器输出 端,接积分电阻R INT oICL7107显示的满量程电压与基准电压的关系为:V M = 2丫R EF 。
若将丫RET 选择1V,则可 组成满量程为2V 的电压表。
只要把小数点定在十位,即可直接读出测量结果。
由于ICL7017 没有专门的小数点驱动信号,使用时可将共阳极数码管的公共阳极接+5丫,小数点接GND 时点亮,接5V 或悬空时熄灭。
在图中,R 「C 1分别为振荡电阻和振荡电容。
R 2与R 3构成基准电压分压器,调整R 2 的值可以改变基准电压,使V REF =1V, R 2宜采用精密多圈电位器。
R 4、C 3为模拟信号输入 端高频滤波电路,以提高仪表的抗干扰能力。
C 2、C 4分别为基准电容和自动调零电容。
R 5、 C 5为积分电阻和积分电容。
图3 ICL7107组成的温度显示电路COM IN+ IN- BUF INT Vss g2i 0.01pF |C3 T022uF -5VOSC1 OSC2 OSC3 TESTREF +56k bc4 POLg3 GND——o2、温度控制及超温报警电路温度控制电路如图所示。
控制方法采用开关方式。
测量的温度信号被输入到滞迟比较 器,设定温度由电位器R p1给出。
根据温度灵敏度10mV/℃及设定温度在40〜90℃的要求, 当电位器R p 调在最下端时,设定电压应等于0.4V ;当电位器R p 调在最上端时,设定电压应 等于0.9丫。