基于单片机和ad590温度传感器的温度测控系统设计

基于单片机和ad590温度传感器的温度测控系统设计内容摘要：

具有很好的线性特性。 AD590 温度传感器 是一种已经 IC 化的温度感测器，它会将温度转换为电流，在8051 的各种课本中经常看到。 其规格如下： 度每增加 1℃ ，它会增加 1μA输出电流 可测量范围 55℃ 至 150℃ 供电电压范围 +4V 至 +30V AD590 的管脚图及元件符号如下图所示： AD590 的输出电流值说明如下： 其输出电流是以绝对温度零度（ 273℃ ）为基准，每增加 1℃ ，它会增加 1μA输出电流，因此在室温 25℃ 时，其输出电流 Iout=（ 273+25） =298μA。 AD590 基本应用电路： 注意事项： Vo 的值为 Io 乘上 10K，以室温 25℃ 而言，输出值为 10K298μA= 测量 Vo 时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。 AD590 实际应用电路： 电路分析： AD590 的输出电流 I=（ 273+T） μA（ T 为摄氏温度），因此测量的电压 V 为（ 273+T） μA10K=（ +T/100） V。 为了将电压测量出来又务须使输出电流 I 不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压 V2 等于输入电压 V。 由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压 V1 需调整至 接下来我们使用差动放大器其输出 Vo 为（ 100K/10K） （ V2V1）=T/10，如果现在为摄氏 28℃ ，输出电压为 ，输出电压接 AD 转换器，那么 AD 转换输出的数字量就和摄氏温度成线 形比例关系。 A/D转换电路 A/D 转换电路的种类很多，例如，计数比较型、逐次逼近型、双积分型等等。 选择 A/D 转换器件主要从转换速度、精度和价格上考虑。 逐次逼近型 A/D 转换器，在精度、速度和价格上都比较适中，是最常用的 A/D 转换器。 双积分 A/D 转换器，具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢。 近年来在微机应用领域中也得到了广泛的应用。 本次设计采用八路模拟输入通道的逐次逼近型的八位 A/D 转换器 ADC0809。 采用 ADC0809 作为与单片机的接口电路，它的结构比较简单，转换速度较高。 采用 ADC0809 作为 A/D 转换器具有与单片机连接简单的优点，它是八位的转换器可以与八位的单片机直接连接，这样就简化了系统的连接电路也有利于系统软件的编写。 ADC0809 是一种 8 位逐次逼近式 A/D 转换器，其内部有一个 8 位 “ 三态输出锁存器 ” 可以锁存 A/D 转换后的数字量，故它本身既可看作一种输入设备，也可以认为是并行 I/O 接口芯片。 故 ADC0809 可以和微机直接接口，本设计就是用AT8951 和 ADC0809 直接相连的。 主要引脚功能为： ● IN0 ～ IN7: 为八路模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。 ● AL E: 为地址锁存允许输入线，高电平有效。 ● ADD A、 ADDB 和 ADDC: 为地址输入线，用于选择 IN0～ IN7 上那一路模拟电压送给比较器进行 A/D 转换。 ADDA、 ADDB 和 ADDC 对 IN0～ IN7 的选择如表34 所列： ● START: 为 “ 启动脉冲 ” 输入线 ,上升沿清零 SAR，下降沿启动 ADC0809工作。 ● EOC ：为转换结束输出线，该线上高电平表示 A/D 转换已结束。 p。 ● OE ：为 “ 输出允许 ” 线，高电平时能使 2 ～ 2 引脚上输出转换后的数字量。 SEa1a2a3A L EI N0I N1I N2I N32 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22U2A DC 0 8 0 9 键盘输入 键盘可分为编码式键盘和非编码式键盘，键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现，并产生键编号和键值的称为编码式键盘；靠软件识别的为非编码式键盘。 键盘的连接方式采用独立连接式， 本系统采用两个按键， 一个用于选择切换设置报警温度和当前温度， 一个用于在一定范围内循环设定报警温度的大小。 均采用软件去抖动。 本设计中由于所用键盘不多，所以采用独立连接式的查询式键盘就能够满足设计要求这种连接方式能够简化程序的 编写。 键盘接口与键盘程序的根本任务就是要检测有没有键按下。 按下的是那个位置的键。 键值是多少。 在 本次设计中采用了软件扫描的方法。 通过对键盘接口。 本次设计采用了软件去抖动的方法。 当有键按下时，按键的触点在闭合和断开时均会产生抖动，这时触点的逻辑电平是不稳定的，如果不妥善处理，将会使按键命令的错误执行和重复执行。 采用软件延时的方法来避开抖动阶段，这一延时过程一般大于 5ms。 显示电路 本实验采用并行口动态显示电路，可选用 LED 七段数码管和 LCD 显示两种，此次采用 LCD 显示电路。 p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.0p0.6 p0.7D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 2L M 0 1 6 L 控制电路 控制电路作为单片机系统的后向通道，他是将单片机处理后的数字控制信号用 输出口输出，并将该数字信号用于对控制对象的控制。 由于单片机的输出信号电平很低，无法直接驱动外围设备进行工作，因此在单片机的后向通道中需要外围设备的驱动、信号电平的转换以及隔离放大等技术。 本次设计采用继电器作为控制电路的主要器件，通过继电器可以实现直流信号控制交流负载的功能，从而实现单片机系统的控制功能。 在本设计中，被测温度信号经采样处理后，还需要通过单片机系统的 口输出用以控制 测温点 的温度，通过这种方式达到控制的目的。 控制的方式主要有模拟量控制和开关量控制。 本系统采用的是开关量控制。 所谓的 开关量控制就是通过控制设备的 “ 开 ” 或 “ 关 ” 状态的时间来达到控制的目的。 由于输出设备往往需要大电压来控制，而单片机系统输出的为 TTL 电平，这种电平不能直接驱动外部设备的开启和关闭。 另一方面，许多外部设备在开关过程中会产生很强的电磁干扰信号，如果不隔离会使系统进行错误的处理。 因此在开关量的输出控制过程中要考虑到两个问题，一要隔离；二要放大。 本设计采用继电器作为控制电路的主要器件，继。