硬件课程设计-基于pt100传感器的温度测量系统的设计

硬件课程设计-基于pt100传感器的温度测量系统的设计内容摘要：

23DIGIT AL IN24R/H25STROBE26OVERRANGE27UNDERRANGE28U6ICL7135R11100KR1527R13100KR14C17105C15105C16 105C14CBB 4745+5+5D11N4148R1210KD2LM7825+5CLKINT0 图 A/D模数转换电路 图 给出了 ICL7135 时序， 由图可见，当 BUSY 变高时开始正向积分，反向积分到零时 BUSY 变低，所以 BUSY 可以用于控制计数器的启动 /停止。 图 ICL7135时序图 计数的时钟脉冲是由单片机的 ALE 引脚经过 74HC393 分频后得到的。 在平时， 单片机 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲 ，若外部 时钟为 12MHZ，则 ALE 端输出的时钟频率为 2MHZ。 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 6 由于 ICL7135 芯片在时钟脉冲为 125KHZ 时对 50HZ 工频干扰有较大抑制能力，此时转换速度为 3 次 /s，故将 ALE 端的时钟脉冲经过 74HC393 芯片 16 分频后得到所需的125KHZ。 74HC393 芯片如图 所示。 1CP11MR21Q031Q141Q251Q36GND72Q382Q292Q1102Q0112MR122CP13VCC14U474HC393+5ALECLK 图 74HC393芯片及电路图 ICL7135 引脚图 ICL7135 为 DIP28 封装，芯片引脚排列如图 所示。 图 ICL7135芯片引脚图 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 7 引脚含义及功能： （ 1）与供电及电源相关的引脚（共 7脚） ． V：负电源引入端，典型值 5V，极限值 9V； ． +V：正电源引入端，典型值 +5V，极限值 +6V； ． DGND：数字地， ICL7135 正负电源的低电平基准； ． REF： 参考电压输入 REF 的地为 AGND 引脚，典型值 1V，输出数字量＝ 10000（ VIN/VREF)； ． AC：模拟地，典型应用中，与 DGND（数字地）＂一点接地＂； ． INHI：模拟输入正，此设计中与恒流源连接； ． INLO：模拟输入负，当模拟信号输入为单端对地时，直接与 AC相连。 (2) 与控制和状态相关的引脚（共 12脚） ． CLKIN：时钟信号输入，当 T＝ 80ms 时， fcp＝ 125KHz，对 50HZ 工频干扰有较大抑制能力，此时转换速度为 3次 /ｓ，极限值 fcp＝ 1MHZ 时，转换速度为 25 次 /ｓ； ． REFC+：外接参考电容正，典型值１ μF ； ． REFC：外接参考电容负； ． BUFFO：缓冲放大器输出端，典型外接积分电阻； ． INTO：积分器输出端，典型外接积分电容； ． AZIN：自校零端； ． LOW： 欠量程信号输出端，当输入信号小于量程范围的 10％时，该端输出高电平； ． HIGH：过量程信号输出端，当输入信号超过计数范围（ 20201）时，该端输出高电平； ． STOR：数据输出选通信号（负脉冲），宽度为时钟脉冲宽度的一半，每次 A/D转换结束时，该端输 出 5 个负脉冲，分别选通由高到低的 BCD码数据（ 5 位），该端用于将转换结果打到并行 I/O 接口； ． R/H：自动转换 /停顿控制输入，当输入高电平时；每隔 40002 个时钟脉冲自动启动下一次转换；当输入为低电平时，转换结束后需输入一个大于 300ns 的正脉冲，才能启动下一次转换； ． POL：极性信号输出，高电平表示极性为正； ． BUSY：忙信号输出，高电平有效，正向积分开始时自动变高，反向积分结束时自动变低。 (3) 与选通和数据输出相关的引脚（共 9脚） ． B8～ B1： BCD 码输出， B8为高位，对应 BCD 码； ． D5：万位选通； ． D4～ D1：千，百，十，个位选通。 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 8 显示模块 本显示模块用 NOKIA5110 液晶来显示，设计为 48*84 矩阵 LCD控制 /驱动，所有显示的功能集成在一块芯片上，包括 LCD 电压及偏置电压发生器，只需很少外部元件，且功耗少，可以显示字符和汉字。 具有很多优点，如体积小，性价比高，接口简单，仅四根 I/O 线即可驱动，速度快，工作电压 ，正常显示时工作电流 200uA 以下，具有掉电模式，适合电池供电的便携式移动设备。 液晶接口电路如图 所示。 1234567U1NOKIA5110GNDVCCVLEDSCLKSDINDC/RST10KR110KR210KR310KR4+5+5 图 液晶接口电路 引脚功能如下表： D/C 数据 /命令选择端 SDIN 串行数据输入端 SCLK 串行时钟输入端 GND 接地端 VCC +5V电源 /RST 复位 串口电路及 MAX232 芯片简介 MAX232 是美信公司专门为电脑的 RS232 标准串口设计的电源电平转换芯片，使用 +5V 单电源供电，功能是产生 +12V 和 12V 两个电源，提供给 RS232 串口电平的需信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 9 要。 串口电路图如图 所示。 C1+1VDD2C13C2+4C25VEE6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U3MAX232C7C8TXDRXDC9VCC1234567891110J1D Connector 9串口线交叉C10 图 串口电路 MAX232 芯片引脚介绍： 第一部分是电荷泵电路。 由 6 脚和 4 只电容构成。 功能是产生+12v 和 12v 两个电源，提供给 RS232 串口电平的需要。 第二部分是数据转换通道。 由 1 1 1 14脚构成两个数据通道。 其中 13 脚（ R1IN）、 12 脚（ R1OUT）、 11脚（ T1IN）、 14 脚（ T1OUT）为第一数据通道。 8 脚（ R2IN）、 9 脚（ R2OUT） 、 10 脚（ T2IN）、 7 脚（ T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS 数据从 T1IN、 T2IN 输入转换成 RS232 数据从 T1OUT、 T2OUT 送到电脑DB9插头； DB9插头的 RS232数据从 R1IN、 R2IN输入转换成 TTL/CMOS数据后从 R1OUT、R2OUT 输。