一种简单数字测温电路的设计
单片机数字温度计测温报警电路课程设计报告
南京工程学院通信工程学院单片机原理及应用课程设计报告实验学生班级实验学生姓名实验学生学号实验时间实验地点指导教师实验成绩评定指导教师签字年月日目录摘要 (3)方案论证 (3)方案一 (3)方案二 (3)一.芯片介绍 (4)1.1 AT89C51 (4)1.2 DS18B20 (5)二.设计目的 (6)三.设计要求 (6)四.设计思路 (6)4.1硬件设计 (6)4.2 软件设计 (6)4.2.1 主程序 (6)4.2.2 读温度函数 (7)4.2.3 温度转换函数 (7)4.2.4 温度显示函数 (8)五电路设计 (9)5.1 外部振荡源设计 (9)5.2 1602液晶显示电路 (9)5.3 数码管报警次数电路设计 (9)5.4 LED报警闪烁电路 (10)5.5 蜂鸣器电路 (10)5.6 DS18B20与AT89C51连接电路 (10)5.7 报警温度改变电路 (11)六.程序分析 (11)6.1主函数 (11)6.2 读取温度函数 (12)6.3 温度转换函数 (12)6.4 显示函数 (12)6.5软件运行时间函数 (14)6.6改变报警温度 (14)6.7报警计数 (15)七.单片机资源配置 (15)八. 小结 (15)九.参考文献 (16)附录总电路原理图 (17)附录C程序 (18)摘要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。
在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。
基于单片机的测温电路设计
基于单片机的测温电路设计引言：测温电路是一种常见的电子系统，用于测量环境或物体的温度。
传统的测温电路通常使用电阻温度计或热电偶等传感器来测量温度，并通过模拟电路将温度信号转换为电压或电流信号，再经过AD转换器转化为数字信号，最终由单片机进行处理和显示。
本文将介绍一种基于单片机的测温电路设计。
一、硬件设计1. 传感器选择传感器是测温电路设计中至关重要的组成部分。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
根据实际需求选择适合的传感器，本文以热敏电阻为例。
2. 信号调理电路热敏电阻的输出信号较小，需要经过信号调理电路进行放大和滤波。
常见的信号调理电路包括运算放大器和滤波器等。
3. AD转换器信号调理电路输出的模拟信号需要经过AD转换器转化为数字信号，以便单片机进行处理。
选择合适的AD转换器并进行连接。
4. 单片机选择合适的单片机，具备足够的计算能力和IO口，以接收和处理AD转换器输出的数字信号，并进行温度显示。
二、软件设计1. 初始化在单片机中初始化相应的IO口和AD转换器，使其准备接收和处理温度信号。
2. 读取温度通过AD转换器读取传感器输出的数字信号，转化为温度值。
根据传感器的特性和数据手册进行适当的计算和校准。
3. 温度显示将读取到的温度值通过数码管或LCD显示出来，以便用户观察和使用。
三、电路实现按照硬件设计和软件设计的要求，将传感器、信号调理电路、AD转换器和单片机进行连接。
注意保持连接的稳定性和可靠性，避免干扰和误差。
四、测试和调试完成电路搭建后，进行测试和调试。
可以通过改变环境温度或接触物体来验证测温电路的准确性和灵敏度。
根据实际情况进行调整和校准，以确保测温电路的准确性和稳定性。
总结：基于单片机的测温电路设计是一种常见且实用的电子系统。
通过选择合适的传感器、信号调理电路、AD转换器和单片机，设计出稳定、准确的测温电路。
在软件设计中，通过初始化、读取温度和温度显示等步骤，将测温电路实现并进行测试和调试。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造，温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强，结构简单，拥有很大的扩展空间等。
关键词：AT89C51；DS18B20；LM016L；报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。
DS18B20数字温度计设计实验报告(1)【范本模板】
单片机原理及应用课程设计报告书题目：DS18B20数字温度计姓名: 李成学号：133010220指导老师：周灵彬设计时间： 2015年1月目录1. 引言 (3)1。
1.设计意义31.2。
系统功能要求32。
方案设计 (4)3. 硬件设计 (4)4. 软件设计 (8)5。
系统调试106. 设计总结 (11)7. 附录 (12)8. 参考文献 (15)DS18B20数字温度计设计1.引言1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下:●硬件电路复杂;●软件调试复杂；●制作成本高.本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为—55~125℃，最高分辨率可达0。
0625℃。
DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。
1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃，误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示.2. 方案设计按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路.数字温度计总体电路结构框图如4。
1图所示:图4.13。
硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051,温度传感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
AT89C51 主 控制器 DS18B20 显示电路 扫描驱动主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用.系统可用两节电池供电。
AT89C51的引脚图如右图所示：VCC：供电电压。
用铂电阻测量温度
dU0 R2 K CT ln 10m v / K dT R1 q
电流输出型半导体温度传感器
电流输出型图4 为电流输出型集成温度传感 器的原理电路图。 T1和T2是结构对称的两个 晶体管, 作为恒流源负载, T3和T4管是测温用 的晶体管, 其中T3管的发射结面积是T4管的8 倍, 即r=8。流过电路的总电流为:
2U be 2 KT I T 2 I1 ln R qR
式中当R和r一定时, 电路的输出电流与温度有良好的线 性关系。
半导体集成温度传感器AD590简介
• 典型的电流输出型集成温度传感器是美国模拟器件公司 （AD公司）生产的AD590, • 我国产的SG590也属于同类型产品。 基本电路与图 11 - 20一样, 只是增加了一些启动电路, 防止电源反接以及 使左右两支路对称的附加电路, 以进一步地提高性能。 AD590的电源电压4~30V, 可测温度范围-50~+150℃。 • AD590是一种两端集成电路温度传感器，其封装如图5 所示。AD590实质上是一种半导体集成电路，它的输出 电流和绝对温度成正比。当它的两端加上+4V-+30V之 间电压时，器件呈现一高阻抗，输出电流按1uA/1.0K变 化。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因 而器件反接也不会被损坏。
பைடு நூலகம்
用铂电阻和3½位数字式电压表组成的测温电路
+5V 1K
1
w1
+5V
1.5K R1 R3 91O 20O w2 R2
1.5K 3位半DVM
R4 Pt100
用铂电阻,AD620和3½位数字式电压表组成的测温电路
数字式温度计的设计与制作
设计三数字式温度计的设计与制作一、目的和要求1.目的（1）通过本次综合设计，进一步了解智能传感与检测技术的基本原理、智能检测系统的建立和智能检测系统的设计过程。
（2）学生设计制作出数字式温度计，提高学生有关工程系统的程序设计能力，。
（3）进一步熟悉掌握单片机技术、c 语言、汇编语言等以及在智能检测设计中的应用。
2.要求（1）充分理解设计内容，并独立完成综合设计报告。
（2）综合设计报告要求：综合设计题目，综合设计具体内容及实现功能，结果分析、收获或不足，程序清单，参考资料。
二、实验设备及条件热电偶Easypro编程软件热电偶或智能传感器DS18B20Keil c安装盘PC机、剥线钳、面包板、镊子、导线、电源、示波器、万用表、频率计单片机及其外围电路所需元器件烙铁、焊接板等焊接工具万用表电源TEKTRONIX TDS1002 60MHZ示波器三、实验原理、内容本实验培养学生了解便携式数字仪表的制作，数字式显示仪表是一种以十进制数形式显示被测量值的仪表，与模拟式的显示仪表相比较，数字显示仪表具有读数直观方便，无读数误差准确度高，响应速度快，易于和计算机联机进行数据处理等优点。
数字式显示仪表的基本构成方式如下，图中各基本单元可以根据需要进行组合，以构成不同用途的数字式显示仪表。
将其中一个或几个电路制成专用功能模块电路，若干个模块组装起来，即可以制成一台完整的数字式显示仪表。
其核心部件是模拟/数字转换器，可以将输入的模拟信号转换成数字信号，以A/D转换器为中心，可将显示仪表内部分为模拟和数字两大部分。
仪表的模拟部分一般设有信号转换和放大电路，模拟切换开关等环节。
信号转换电路和放大电路的作用是将来自各种传感器或变换器的被测信号转换成一定范围内的电压值并放大到一定幅值，以供后续电路处理。
仪表的数字部分一般由计数器，译码器，时钟脉冲发生器，驱动显示电路以逻辑控制电路等组成。
经放大后的模拟信号由A/D转换器转换成相应的数字量后，译码，驱动，送到显示器件去进行数字显示。
电子技术课程设计数字温度计
课程名称：电子技术课程设计设计题目：院系：专业：年级：姓名：指导教师：XXXX大学XX校区XX 年X月X日课程设计任务书专业: 姓名: 学号:开题日期: XX年X月X日完成日期:XX年X月X日题目: 数字温度计一、设计的目的1、设计一个简易的数字温度计满足一定的测量范围并通过LED显示出来；2、了解常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；3、进一步熟悉电子仪器的使用方法；4、学会撰写课程设计总结报告；5、培养独立分析问题和解决实际问题的能力；6、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、设计的内容及要求1、测温范围为—30℃～＋120℃，精度为±0.5℃；2、LED数码管直读显示，当温度为“负”则最高位显示“—”号，最低位显示单位“C”；3、当温度不在测量范围内（<—30℃或>＋120℃）时，蜂鸣器报警且发光二极管闪烁。
三、指导教师评语四、成绩:指导教师(签章)年月日摘要：本设计以AT89C51单片机为核心，DS18B20数字式温度传感器为温度传感器，7段LED数码管构成显示电路；单片机控制DS18B20进行温度采集，在接收DS18B20传回数据后进行处理，通过74LS245驱动数码管显示实时温度的动态显示。
由于采用的是可编程器件作为控制核心，与传统的温度计相比该温度计具有示数直观，精度可调，功能易扩展等优点。
关键词：数字温度计、AT89C51 、DS18B20 、74LS245 、LED设计背景随着人们生活水平的不断提高,数字化无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，科学技术向着数字化、智能化控制方向发展，其中数字温度计就是一个典型的例子。
数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。
温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作业过程的温度测量，在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。
数字温度计实验报告
课程授课教案一、实验目的和要求1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用。
2.掌握温度传感器工作原理及其应用电路。
3. 了解双积分式A/D转换器的工作原理。
4. 熟悉213位A/D转换器MC14433的性能及其引脚功能。
5. 熟悉模拟信号采集和输出数据显示的综合设计与调试方法。
6. 进一步练习较复杂电路系统的综合布线和读图能力。
设计要求如下：1. 设计一个数字式温度计，即用数字显示被测温度。
数字式温度计具体要求为：①测量范围为0～100℃②用4位LED数码管显示。
二、主要仪器和设备1.数字示波器2.数字万用表3.电路元器件：温度传感器 LM35 1片集成运算放大器LM741 1片集成稳压器 MC1403 1片A/D转换器 MC14433 1片七路达林顿晶体管列阵 MC1413 1片BCD七段译码／驱动器 CC4511 1片电阻、电容、电位器若干三、实验内容、原理及步骤1.总体方案设计图1为数字温度计的原理框图。
其工作原理是将被测的温度信号通过传感器转换成随温度变化的电压信号，此电压信号经过放大电路后，通过模数转换器把模拟量转变成数字量，最后将数字量送显示电路，用4位LED数码管显示。
图1 数字温度计原理框图2. 温度传感器及其应用电路温度传感器LM35将温度变化转换为电信号，温度每升高一度，大约输出电压升高10mV。
在25摄氏度时，输出约250mV。
图2（a）、(b)图为LM35测温电路。
（a）基本的测温电路(+2°C to +150°C) （b）全量程的测温电路（−55°C to +150°C）图2（a）、(b)图为LM35测温电路LM35系列封装及引脚参见下图 3。
图 3 LM35系列封装及引脚图3.放大电路放大器使用LM 741普通运放,作为实验用数字温度计，可以满足要求；如果作为长期使用的定型产品，可以选用性能更好、温度漂移更小的OP07等型号的产品，引脚与LM741兼容,可以直接替换使用。
数字温度计的设计与制作课件
3.2 温度检测电路
VCC接高电平，DQ端接单片机的 P3.4口，这里利用了P3.4口双向 I/O口作用，单片机从DS18B20 读取温度和报警温度，此时作为 输入口，当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据，此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。
单
报警设备
片
机
（ADC0809)
1.2 方案二：采用数字温度芯片DS18B20
AT98C51 DS18B20
报警点温度设置
液 晶
感 器
温 度
显
主
示
控
单制 片器 机
报 警 设
备
传
二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K在系统可编 程Flsah存储器。
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单 向输出数据功能的P0端口向液晶显示 模块提供数据，P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块的端口，在PO 口上需要外加上拉电阻，才可以使液晶 显示模块正常显示。
3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口，P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口，P2.3作为 报警蜂鸣器端口，当它们对应的 端口为低电平时就会报警。
主要内容
一：设计方案选择 二：元器件的选择 三：设计过程 四：制作成果
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种，最常见的有两种，一种 是利用热敏电阻测量温度的电路，另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一：采用热敏电阻
数字式温度计的设计和制作
► 对 NTC 热敏电阻数字体温计进行检验 通过升温，记录不同温度下电压表的示数和温度传感器的示数，对二者进行比较。
θ（℃） U（mV）
34.1
34.12
U-θ 0.02
- 11 -
数字式温度计的设计和制作 何安珣（09300190088）
五、实验数据和现象记录
1.测量 AD590 集成温度传感器的温度特性
► 确定 AD590 工作电压的范围 按照图 3 连接电路，电阻箱取 5,000Ω。改变电源电压值，记录数据如下：
U0(V) 1.53 3.02 3.51 4.00 4.51 6.00 7.51 9.08 10.52 12.05 13.51 15.00 16.50 18.00 19.52
2.NTC 热敏电阻
► 在恒定电流的情况下，研究 NTC 热敏电阻的零功率阻值与温度的关系。
图4 NTC 温度特性测量电路
按图4连接电路，ε取定值，R1和 R2取值相等。通过调节 R3是电压表示数为0，此时 R3
-5-
数字式温度计的设计和制作 何安珣（09300190088） 的值即为 NTC 的电阻值。记录下温度 T 和 R3的值，绘制 Rx-1/T 曲线。 ► 用 NTC 热敏电阻制作量程为35℃～42℃范围的数字体温计。
U-θ -0.12 -0.06 -0.17 -0.16 -0.06 0.05 -0.13 0.05 0.04 0.03 0.05 -0.10
表3
绘制 U-θ曲线：
80
70
60
U/mV
50
40
30
20
20
30
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第25卷第1期河北工业科技Vol.25,No.12008年1月Hebei Journal of Industrial Science and TechnologyJ an.2008 文章编号:100821534(2008)0120039204一种简单数字测温电路的设计张江涛,吴学礼,孟 华(河北科技大学电气信息学院,河北石家庄 050018)摘 要:针对生产试验中低成本、高精度的需要,利用8位A/D 转换芯片TL C549、单片机A T89C2051、放大器AD626和数码驱动芯片74HC595设计测温电路。
电路中利用对桥电阻的合理选择改善桥的线性关系。
理论分析和实际电路测试结果表明,该电路具有精度高、可靠性高、使用方便等优点。
关键词:测温电路;线性处理;AD626;TL C549中图分类号:TN709 文献标识码:AA simple design of t he digital temperat ure measurement circuitZHAN G Jiang 2tao ,WU Xue 2li ,M EN G Hua(College of Electrical Engineering and Information Science ,Hebei University of Science and Technology ,Shijiazhuang Hebei 050018,China )Abstract :To meet the need for a temperature measurement circuit with low cost and high accuracy ,the design is made with anA/D convertor TL C549of eight bits ,a single chip microcomputer A T89C2051,an amplifier AD626and a L ED drive chip 74HC595are needed.The selection of proper bridge resistance advances the non 2linearization of the bridge 2circuit.The real cir 2cuit is easy to implement ,and the test result shows its high precision ,reliability ,and convonience in use.K ey w ords :temperature measurement circuit ;linear processing ;AD626;TL C549 收稿日期:2007204202;修回日期:2007211205责任编辑:李 穆作者简介:张江涛(19812),男,河北保定人,硕士研究生,主要从事自动报靶及电路设计方面的研究。
温度测量在生产、生活中有广泛的应用,现有的关于温度测量方面的论文有很多,但是多数都设计复杂。
本设计根据现场需要采用A T89C2051单片机作为中央处理芯片完成温度信号采集并数字显示。
电路中温度传感器采用Cu100铜热电阻。
温度的变化和电阻的变化可以近似认为成线性关系。
电阻转电压的电路采用传统的桥电路,其中对桥电阻的选择影响桥电路的线性性[1～6]。
笔者通过对电桥电阻的合理选择改善桥的线性性。
由桥电路得到的电压为模拟信号,用A/D 转换芯片TL C549将模拟信号转换成数字信号,送至单片机A T89C2051,由单片机完成数据采集、转换、输出显示的控制。
以下按温度信号流向来介绍电路。
1 温度信号采集1.1 桥电路原理电桥是在工业测量过程中进行电阻2电压转换的常用电路,具有结构简单及良好的动态品质特点,但存在的问题是桥臂电阻和电桥输出电压之间的非线性。
如图1所示,R 1,R 2,R x ,R ′3=R 3//W 1构成桥电路。
在桥臂电阻R x 产生ΔR 的变化时,电桥输出电压变化为ΔU ,如式(1)所示:ΔU =12R x R 1+R x-R ′3R 2+R ′3。
(1)当R 1=R 2,R x =R ′3时ΔU =0。
关键是R 1,R 2的选择对ΔU 2R x 的线性的影响比较大。
其中R x 为温度传感器,设其值变化范围为100～150Ω。
就R 1图1 桥电路Fig.1 Bridge2circuit分别等于10kΩ,1kΩ,100Ω时的ΔU2R x曲线进行分析,如图2所示,可明显看出当R1=10kΩ时的ΔU2Rx线性最好。
但是当R x变化由100～150Ω时ΔU的变化还不到0.06V,如果R1的值继续增大,线性将更好,但是ΔU的变化将更小,将使后面的放大电路放大倍数增大,增加放大电路的负担,使放大电路复杂。
可见适当选择电桥的电阻很重要。
图2 ΔU2R x曲线Fig.2 ΔU2R x curve1.2 放大芯片的选择由于桥电路经过由电阻到电压输出的电压为毫伏级,而A/D转换器所能处理的电压是0～5V,所以必须在A/D转换器前加入一个前置差动放大电路以实现电压的放大,根据式(1)可以计算出输出电压为0～0.058V,故需要放大近100倍,使输出电压为0～5V。
此电路要求较高的抗干扰能力和共模抑制比,还要求高的输入阻抗,因此选用普通的放大芯片很难达到要求。
例如:O P07,L M318等都不能满足要求,常见的三运放结构虽然能够达到要求,但是电路显得过于繁杂。
基于以上考虑,本电路中选用AD 公司的AD626,该芯片主要用于对大共模电压源的小差分信号进行放大和低通滤波。
通过引脚选择增益10或100,在引脚7和模拟地之间串接1个固定电阻R H和一个可调电阻R G,增益可在10～100之间调整。
引脚见图3,增益调整见表1。
图3 AD626引脚图Fig.3 Pin configurations of AD626表1 AD626增益调整电阻值Tab.1 Resistor values for gain adjustment增益范围R G/kΩR H/kΩ11～20100 4.99020～40100.80240～8010.08080～1000.10.0021.3 采用T LC549进行A/D转换电路TL C549是以8位开关电容逐次逼近A/D转换器为基础而构造的CMOS A/D转换器。
它们设计成通过三态数据输出和模拟输入与微处理器或外围设备串行接口,仅使用输入/输出时钟(I/O CLOC K)和芯片选择(CS)输入作数据控制,使用很方便。
电路图及芯片引脚功能见图4。
ANALOG IN:模拟信号输入端,要求驱动源有不小于10mA的电流驱动能力。
CS:片选端,低电平有效。
DA TA OU T:转换数据输出端,片选无效时呈高阻态,片选有效时,在时钟I/O CLOC K的作用下,将数据从高位到低位依次输出。
I/O CLOC K:输入/输出时钟,下降沿输出数据,最大频率可达2.1M Hz。
本程序设计的不同之处是利用了位存储区2F H,将A/D转换结果的一位传到位存储区78H,然后执行RL指令,为下一个数据位空出位置,依次循环至全部数据传送完毕。
传送部分程序如下。
AD_ZH:CL R P3.1 ;下降沿有效,开始传输数据MOV C,P3.004河 北 工 业 科 技 第25卷 图4 A/D 转换电路Fig.4 A/D convertor circuitMOV 78H ,C ;利用位存储区SETB P3.1MOV A ,2F H RL A MOV2F H ,A2 数据转换部分因为只用了2个数码管,所以最高温度显示为99℃。
8位精度A/D 转换芯片的输入最高为11111111B ,输入电压范围为0～5V 。
故数据转换要求将0～11111111B 转换到0～99,然后将个位和十位分别转换成和硬件电路相对应的BCD 码储存在DISP0和DISP1两个位存储区单元中,在驱动数码管显示度数时用。
3 用74H C595芯片驱动L ED 的电路74HC595内含8位串入、串/并出移位寄存器和8位三态输出锁存器。
寄存器和锁存器分别有各自的时钟输入(SC K 和RC K ),都是上升沿有效。
当SC K 从低到高电平跳变时,串行输入数据(SER )移入寄存器;当RC K 从低到高电平跳变时,寄存器的数据置入锁存器。
清除端(SCL R )的低电平只对寄存器复位,而对锁存器无影响。
当输出允许控制(G )为高电平时,并行输出(Qa ～Qh )为高阻态,而串行输出(Oh ’)不受影响。
74HC595最多需要5根控制线,即SER ,SC K ,RC K ,SCL R 和G 。
数据从SER 口送入74HC595,在每个SC K 的上升沿,SER 口上的数据移入寄存器,在SC K 的第9个上升沿,数据开始从Oh ’移出。
如果把第1个74HC595的Oh ’和第2个74HC595的SER 相接,数据即移入第2个74HC595中。
数据全部送完后,给RC K 一个上升沿,寄存器中的数据即置入锁存器。
此时如果G 为低电平,数据即从并口Qa ～Qh 输出,把Qa ～Qh 与L ED 的8段相接,L ED 就可以实现显示了。
改变G 的占空比可实现软件改变L ED 的亮度。
电路图见图5。
图5 L ED 驱动电路Fig.5 Drive circuit of L ED14 第1期 张江涛等 一种简单数字测温电路的设计 用DISP0,DISP1两个连续的单元存放显示数据,将A/D转换程序用到位存储区,利用位68H,在时钟的上升沿将数据传给寄存器,当所有数据传输完毕之后,执行SETB P1.5指令,使锁存器时钟拉高,数据由锁存器同时传出送给数码管显示。
传送部分程序如下。
DISPL A YSW: ;显示十位CL R P1.6;寄存器时钟拉低MOV C,68HMOV P1.7,CSETB P1.6 ;上升沿数据传到寄存器MOV A,DISP0RR AMOV DISP0,A显示个位与显示十位的程序基本相同。
如果要求有更高位,此程序仍然适用。
4 结 语该测温系统所用芯片集成度高、电路简单、可靠性好、适用范围广,可广泛应用于热电阻测温和控温的各种场合。
并且该系统升级或更新方便,其中的TL C549为8位精度,在要求精度高的情况下可以用TL C1549来代替,硬件电路不用改变,只需要改变程序即可。
在显示要求有更多的数码管时,硬件电路也很容易扩展,软件电路只要相应的修改几个参数即可,可升级性好。
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