基于某PT100的温度测量系统

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基于PT100温度监测的设计

基于PT100温度监测的设计

温度监测的设计电信科技08-2 韦一、课程设计内容(1)实时检测温度—50°C—180°C环境温度范围:室温—20°C—60°C;测量精度:2.5%±1字;(2)用LCD1602显示其温度(小数点保留两位);(3)将温度上传到上位PC机显示。

二、系统方案2.1基本原理根据检测温度范围的要求,本设计采用铂热敏电阻PT100作为温度传感器,温度测量范围在-200~850之内。

热敏电阻的电阻值随着环境温度的变化而变化,其电阻值与环境温度有某种关系。

本设计使用的电阻——温度的关系如下:在负温区(-200~0°C)范围:Rt=R0(1+At+Bt^2+C(t-100)T^2)在正温区(0~850°C)范围内:Rt=R0(1+At+Bt^2)式中:Rt——温度t时刻铂热敏电阻的电阻值;R0——温度0°C的铂热敏电阻的电阻值;t——介质的温度;A、B、C——有关的常数,其值如下:A=3.90502*10^-3B= -5.80195*e-7C=-4.2735*e-12铂热敏电阻的允许误差如下:电阻——温度的关系如下表:利用电桥平衡原理,已知另外三个电阻的阻值和电桥的供电电压,再测出电的桥两端的电压差,就可计算出连入电桥中的铂热敏电阻的电阻值。

电桥两端电压差通过放大电路后,经过A/D转换,利用单片机读取A/D的数据,便可得到放大后的电压值,通过放大电路输入和输出的关系,可得到电桥两端的电压差,这样就可计算出铂热敏电阻的电阻值。

通过铂热敏电阻阻值与环境温度有某种关系,可将电阻值转换为温度,这一系列的计算,可由单片机完成,最后将温度值送到显示电路显示,或者作为后期的数据处理。

2.2原理框图如图2.2所示:含有铂热敏电阻PT100的电桥放大电路A/D转换器单片机显示部分送到PC机图2.2三、硬件电路原理图(1)电桥和放大电路部分如图3.1所示,U7是TL431稳压管,为电桥提供稳定的电压,供电电压为+5V,由直流激励源U7(k)提供。

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告1.实验功能要求了解铂热电阻的特性与应用;熟悉铂热电阻测温电路;利用P100铂电阻测量温度源的温度;记录温度与测量电路电压输出数据2.实验所用传感器原理利用导体电阻随温度变化的特性,可以制成热电阻,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。

常用的热电阻有铂电阻(650℃以内)和铜电阻(150℃以内)。

铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷管等保护管内构成。

在0-650℃以内。

铂电阻一般是三线制,其中一端接一根引线另一端接二根引线,主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制,导线电阻忽略不计。

)。

实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出,再经放大器放大后直接用电压表显示。

3.实验电路PT100铂电阻测温电路经验P100电压采集放大电路:前半部分是4.096V恒压源电路,然后是一个桥式电压采样电路,后面是一个电压放大电路。

一、4.096V恒压源电路因Vref=2.5V,故有4.096=(1+R1/R2)*2.5,得出R1/R2=1.6384,可以通过调节滑动变阻器实现。

二、桥式电压采样电路这是一个桥式电压采样电路,其原理是将V2作为参考电压,通过V1的变化去得到一个相对的电压数值,这样就能得到PT100的电阻数值,从而得到当前温度数值。

其中相对数值是通过R7去调节,可以是任意,其R7的主要作用还是在校准温度使用。

根据项目需要,现在使用的R7的阻值是138.5002Ω,也就是PT100在100摄氏度是的温度数值。

三、电压放大电路分析电路:1根据"虚断"原则,流过R3和R8电流相等(V1-Vx)/R3=Vx/R82根据“虚断"原则,流过R6和R1电流相等(V2-Vout)/(R6+R1)=(V2-Vy)/R6 3根据"“虚短"原则,Vy=Vx4根据这3个公式得出:11V1-10V2=Vout理想要的数值是10倍的放大倍数,但是现在在输出端多了减了V1,根据模拟的数值可知,V1的取值范围是0.215-0.36835241646对应温度范围是44.032- 75.43。

毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计

毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计

摘要本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。

以AT89C51单片机系统为核心,对单点的温度进行实时检测。

采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测;采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。

本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。

关键词:单片机,PT100热电阻,ADC0809,温度检测The design of Single Chip MicrocomputerTemperature Detection SystemBased on the Resistive Thermal Detector of PT100AbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words:Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (3)1.2.3 显示方案确定 (3)2 硬件设计 (4)2.1 温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2 模数转换单元 (5)2.2.1 8位串行A/D转换器ADC0809 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (7)2.3 键盘电路的设计 (8)2.4 LED显示电路的设计 (8)2.4.1 LED数码管原理 (9)2.4.2 LED数码管编码方式 (9)2.4.3 LED数码管显示方式和典型应用 (10)2.4.4 LED数码管的原理图 (11)2.5 声光报警电路 (12)2.6 单片机接口电路 (13)2.6.1单片机的时钟电路 (13)2.6.2复位电路和复位状态 (13)3 软件设计 (16)3.1 程序设计语言的选用 (16)3.2 软件程序的设计 (16)3.2.1 程序流程 (16)3.2.2 键盘管理 (17)3.2.3 LED显示 (18)3.2.4 模拟量的采集与处理 (18)3.3源程序 (22)4 抗干扰设计 (29)4.1 用于单片机系统的干扰抑制元件 (29)4.2 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 (29)5 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)

(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)

目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中,相比运用多的是接触式传感器,非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器,其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。

热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。

常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等,它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等,常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器,如DALLAS公司DS18B20,MAXIM公司的MAX6576、MAX6577,ADI公司的AD7416等,这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单,如DS18B20该温度传感器为单总线技术,MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出,其本质均为数字输出,而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线,这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便,但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55~+125℃,而且温度的测量精度都不高,好的才±0.5℃,一般有±2℃左右,因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。

基于PT100的温度测控系统的设计与仿真

基于PT100的温度测控系统的设计与仿真

基于PT100的温度测控系统的设计与仿真王青【摘要】温度测控在现代工业生产过程中起着非常关键的作用,也是设备按照预定的方案正常运行的必要条件;针对目前工业设备温度控制系统电路稳定性差、精度低、实时显示效果差等缺点,设计了基于PT100的温度测控系统;该系统采用电桥对PT100传感器输出的电信号进行采样;采用LM741设计差分放大电路消除线路阻抗引起的测量偏差;采用ADC0808逐次逼近法消除温控系统的非线性误差;采用STC高性能单片机作为主控芯片进行数据处理、并能够实时显示温度数值和具有设定上下限的功能,最后通过继电器实现对被控对象通断进行控制;系统通过Proteus软件仿真运行验证了电路设计的合理性、温度显示数据的高精度和系统正常运行的鲁棒性.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2019(027)009【总页数】5页(P47-50,56)【关键词】PT100;温度;Proteus仿真【作者】王青【作者单位】南通理工学院电气与能源工程学院,江苏南通226002【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言温度是表征物体冷热程度的物理量,它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量,通过研究发现金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的稳定性,利用铂的这种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器[1]。

金属铂电阻温度传感器精度高、稳定性好,在工业测量方面有广泛的应用。

1 PT100测温工作原理通常所说的PT100是指铂电阻温度传感器在0 ℃时对应的电阻值为100 Ω,电阻变化率为0.385 1 Ω/ ℃,PT100的分度表如表1所示。

根据电阻值和摄氏温度的具体关系,可以推算出变化电阻对应的温度值。

由于PT100是中低温区(-200~650 ℃)最常用的一种温度传感器,故环境温度下具体的电阻取值关系为。

RPT=R0[1+AT+BT2+C(T-100)T3](1)式(1)中R0为摄氏温度在0 ℃时金属铂电阻温度传感器对应的阻值,T为实时环境温度值,ABC分别表示系数值A=3.908*10-3;B=-5.775*10-7;C=-4.183*10-12,RPT为实时环境温度T对应PT100的电阻值[2]。

根据PT100的温度测量系统

根据PT100的温度测量系统

前言传感器技术在信息采集、信息传输和信息处理中,属于前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在各个领域广泛应用,比如在工农业生产中需要实时测量温度等等。

因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。

文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合,详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度,以及实现热电转换的原理过程。

本设计应用性比较强,设计系统可以作为温度测量显示系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。

本课题主要任务是完成环境性强等优点。

课程设计任务本设计系统包括温度传感器,信号放大电路,A/D转换模块,时钟模块,数据处理与控制模块,温度、时间显示模块六个部分。

文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

整个系统的核心是进行温度测量与显示,完成了课题所有要求。

摘要:本文采用AT89S51单片机,TLC2543 A/D转换器,DS1302时钟芯片,AD620放大器,铂电阻PT100及8位数码管组成系统,编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。

该系统的特点是:使用简便;测量精确、稳定、可靠;测量范围大;使用对象广。

关键词:PT100 单片机温度测量 DS1302Abstract:The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range.Keywords: PT100 SCM Temperature Measures DS1302一方案设计与论证1.1 传感器的选择由于本设计的任务是要求测量的范围为0℃~100℃,测量的分辨率为±0.1℃,综合价格以及后续的电路,决定采用线性度相对较好的PT100作为本课题的温度传感器,具体的型号为WZP型铂电阻,该传感器的测温范围从-200℃~+650℃。

基于某STM32的PT100温度测量

基于某STM32的PT100温度测量

基于STM32的PT100温度测量目录一、前言1二、系统描述12.1 综述12.2系统框图12.3 功能实现1三、硬件设计23.1 STM32 微控制器23.2 PT100温度传感器电路33.31602液晶屏4四、软件设计44.1ADC程序44.21602LCD显示程序54.3主程序5五、性能测试5六、课程设计心得6参考文献6附录1:系统实物图7附录2:系统主要程序7一、前言Cortex-M3 是 ARM 公司为要求高性(1.25DhrystoneMIPS/MHz)、低本钱、低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。

STM32 系列产品得益于 Cortex-M3 在架构上进展的多项改良,包括提升性能的同时又提高了代码密度的 Thumb-2 指令集和大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器,所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。

本系统是基于 Cortex-M3 内核的 STM32 微控制器与PT100温度传感器的温度测量,在硬件方面主要有最小系统板、1602LCD 液晶屏以与PT100温度传感电路,在软件方面主要有 1602LCD液晶屏的驱动,ADC功能的驱动,与滤波算法设计。

整个设计过程包括电子系统的设计技术与调试技术,包括需求分析,原理图的绘制,器件采购,安装,焊接,硬件调试,软件模块编写,软件模块测试,系统整体测试等整个开发调试过程。

二、系统描述本系统是基于 STM32微控制器所设计的多功能画板,该画板具有根本的绘画功能与画布颜色的选择,触摸屏校正等功能。

整个系统模块分为三个模块:ALIENTEK MiniSTM32开发板、液晶显示。

MiniSTM32开发板是ALIENTEK开发的是一款迷你型的开发板,小巧而不小气,简约而不简单。

上面有芯片工作需要的资源,时钟控制电路、复位电路、JTAG 控制口以与与外围电路相连的接口。

液晶屏采用的是1602LCD液晶屏。

2.2 系统框图本设计采用 STM32F103RBT6 作为微控制器,其外围硬件模块主要包括电源模块﹑微处理器模块﹑按键与JAIG等。

基于Pt100的喷油泵测温系统设计

基于Pt100的喷油泵测温系统设计
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基于 P10的喷油泵测温系统设 计 tO
周 文 涛
( 泰安华丰顶峰热 电有 限公 司, 山东 泰安 2 1 1 ) 74 3 摘 要 :利用 P 0 T10温度传感器检测 油温 , l 5 系列单 片机 A 8 C 0 1实现 主系统 , M3 8 MC10 、 L 5 9完成信号放大 和 A/ T 9 25 L 5、 4 3 T C14 D转换 ,
度 等有 十 分重 要 的意义 。
的差 分信 号也 随之 变大 , 大 电路 的输 出 电压相 应 升高 。 放
22 主 要 接 口 电 路 .
221 模数 转换 电路 . . T c 59是 T 公司 生 产 的 1 位 逐 次逼 近 模数 转 换 器 ,该器 L 14 I O 件 具有 2 数字 输 入端 和 1 个 个三 态输 出端 ,它们 提 供 与微 处 理器 串行端 口的 3 接 口 。 备 自动 采样 保持 功能 , 取差 分 基准 电压 线 具 采 高阻输 入 , 可按 比例 量程 校 准转 换 范 围, 实现 低误 差 的 转换 。内部
采用 7 14来完成系统 的显示 , 46 设计了喷油泵温度测控系统 。该控 制系统降低了成本、 节约 电路板 空间, 在喷油泵试验台 中得到 了成功应 用。 关键 词 :TI0 AT 9 2 5 ; P O ; 8 C 0油机 的心 脏 ,喷油 泵 的各 种技 术 参 数对 柴 油机 的
的 正极 连在 一起 , 之 为 共 阳极 L D 显示 器 , 一种 是 8个 发光 称 E 另
称之 为共 阴 极 L D显 示 器 。数码 管 是用 E 机 A 8 C 0 1 理送 到 L D 驱 动芯 片 。 () E T 9 25 处 E 4 L D驱 动 芯片 , 收 二极 管 的负 极连 在一 起 , 接 0 12 …,) 在具 体应 用 时 , 些数 字 都 这 到 单片 机 A 8C 0 1 T 9 2 5 处理 的 数字 信 号 , 温 度 信号 利用 数 码 管进 于显 示 ( ,,, 9数 字 的显 示器 件 , 将
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前言传感器技术在信息采集、信息传输和信息处理中,属于前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在各个领域广泛应用,比如在工农业生产中需要实时测量温度等等。

因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

本文利用单片机结合温度传感器技术而开发设计了这一温度测量系统。

文中将传感器理论与单片机实际应用有机结合,详细地讲述了利用热电阻作为温度传感器来测量实时的温度,以及实现热电转换的原理过程。

本设计应用性比较强,设计系统可以作为温度测量显示系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。

本课题主要任务是完成环境性强等优点。

课程设计任务本设计系统包括温度传感器,信号放大电路,A/D转换模块,时钟模块,数据处理与控制模块,温度、时间显示模块六个部分。

文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。

整个系统的核心是进行温度测量与显示,完成了课题所有要求。

摘要:本文采用AT89S51单片机,TLC2543 A/D转换器,DS1302时钟芯片,AD620放大器,铂电阻PT100及8位数码管组成系统,编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。

该系统的特点是:使用简便;测量精确、稳定、可靠;测量围大;使用对象广。

关键词:PT100 单片机温度测量DS1302Abstract:The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range.Keywords: PT100 SCM Temperature Measures DS1302一方案设计与论证1.1 传感器的选择由于本设计的任务是要求测量的围为0℃~100℃,测量的分辨率为±0.1℃,综合价格以及后续的电路,决定采用线性度相对较好的PT100作为本课题的温度传感器,具体的型号为WZP型铂电阻,该传感器的测温围从-200℃~+650℃。

具体在0℃~100℃的分度特性表见附录A所示。

1.1.1 PT100温度传感器原理PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度。

因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。

PT100是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,然后再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度。

主要技术指标:1. 测温围:-200℃~650℃;2. 测温精度:0.1℃;3. 稳定性:0.1℃。

PT100温度传感器测量围广:-200℃~+650℃,偏差小,响应时间短,还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点,其得到了广泛的应用,本设计采用PT100作为温度传感器。

采取方案:设计一个恒流源通过PT100热电阻,通过检测PT100上的电压的变化来换算出温度。

1.2系统的工作原理测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值,转换为容易测量的电压值,经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机AT89S51,单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值,并将数据送出到数码管进行显示。

另外,外接一个时钟芯片DS1302产生时钟信号送入到单片机中进行处理控制,并将时间显示出来,以实现温度的实时监控。

图1.2.1系统结构框图二硬件设计2.1 PT100传感器方案设计Pt100 是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,然后再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度。

采用Pt100 测量温度一般有两种方案:方案一:设计一个恒流源通过Pt100 热电阻,通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度。

方案二:采用惠斯顿电桥,电桥的四个电阻中三个是恒定的,另一个用Pt100 热电阻,当Pt100电阻值变化时,测试端产生一个电势差,由此电势差换算出温度。

两种方案的区别只在于信号获取电路的不同,其原理上基本一致。

2.2 信号调理电路调理电路的作用是将来自于现场传感器的信号变换成前向通道中A/D转换器能识别的信号,作为本系统,由于温度传感器是热电阻PT100,因此调理电路完成的是怎样将与温度有关的电阻信号变换成能被A/D转换器接受的电压信号。

2.3 恒流源电路(线性稳压电源)的设计系统设计的恒流源电路见下图,稳定输出5v电压。

图2.3.1恒流源电路2.4 放大电路的设计信号放大电路,就是把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。

模拟传感器可测量很多物理量,如温度、压力、光强等,但由于传感器信号不能直接转换为数字数据,这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化,因此,在变换为数字信号之前必须进行放大,缓冲或定标模拟信号等,使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。

然后,ADC对模拟信号进行数字化,并把数字信号送到MCU或其他数字器件,以便用于系统的数据处理。

该测温系统这部分电路的主要作用是用热电阻PT100配合电流源采集当前的温度并将其转换为电压信号,放大电路将这个微小的电压信号转换为可以输入A/D转换器的合适电压值。

具体组成电路如图2.4.1所示。

图2.4.1信号放大电路根据运放的“虚短”、“虚断”作用,结果将微小的电压信号放大转换为可以输入A/D转换器的合适电压值2.5 A/D模数转换模块ADC0809A/D模数转换器ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,它由8路模拟开关,地址锁存与译码器,比较器,8位开关数型A/D转换器,逐次逼近寄存器,逻辑控制和定时电路组成。

首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。

此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。

START上升沿将逐次逼近寄存器复位。

下降沿启动A/D转换,之后EOC输入信号变低,指示转换正在进行,直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断请求。

转换结果的数字量输入到数据总线上,传送给单片机进行处理。

图2.5.1ADC0809CCN2.6 DS1302时钟电路设计DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。

采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。

DS1302部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后背电源双电源引脚,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

本设计中采用DS1302时钟芯片产生时钟信号,通过单片机进行处理控制,并显示出实时的时间,可以用于对温度进行实时的数据采集。

1. 引脚功能及结构DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。

在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。

DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。

当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。

当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。

X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。

RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。

RST 输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。

当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。

如果在传送过程中RST 置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。

上电运行时,在Vcc≥2.5V之前,RST必须保持低电平。

只有在SCLK为低电平时,才能将RST 置为高电平。

I/O为串行数据输入输出端(双向),后面有详细说明。

SCLK始终是输入端。

DS1302的引脚功能图如图2-7所示。

DS1302图2.6.1 DS1302引脚图2. DS1302的控制字节DS1302 的控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果为逻辑0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址输入或输出。

最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,为1表示进行读操作,控制字节总是从最低位开始输出。

3. 数据输入输出(I/O)在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。

同样,在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK 脉冲的下降沿读出DS1302的数据,读出数据时从低位0位到高位7。

4. DS1302的寄存器DS1302有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放的数据位为BCD码形式。

此外,DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。

时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器容。

DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM 单元,共31个,每个单元组态为一个8位的字节,其命令控制字为C0H~FDH,其中奇数为读操作,偶数为写操作;另一类为突发方式下的RAM寄存器,此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节,命令控制字为FEH(写)和FFH (读)。

5.DS1302与单片机的连接DS1302与CPU的连接需要三条线,即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。

这三条线分别接到CPU的I/O线上。

图2.6.2 DS1302与CPU的连接2.7 单片机简介及控制电路89C51单片机简介:与MCS-51兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000写/擦循环,数据保留时间:十年。

•全静态工作:0Hz-24Hz•三级程序存储器锁定•128*8位部RAM•32可编程I/O线•两个16位定时器/计数器•5个中断源•可编程串行通道•低功耗的闲置和掉电模式•片振荡器和时钟电路89C51单片机引脚图89C51引脚功能介绍●VCC:供电电压●GND:接地●P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

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