基于LM的溫測量系統(tǒng)

1、溫度檢測系統(tǒng)本文介紹了一種溫度傳感器選用LM35、單片機(jī)選用AT89s52的溫度測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)的溫度測量范圍為0100，可以精確到.，可適用于工業(yè)場合及日常生活中。關(guān)鍵詞：溫度測量；范圍1100；精確0.1;This text introduces a kind of temperature which consists of LM35 and AT89s52. The arrangement of this systerm is about 0100, which can 0.1 . read It is suitable to be used in indurstries and peo

2、ples life.目錄一 系統(tǒng)設(shè)計 1.1 設(shè)計指標(biāo) 基本部分- 發(fā)揮部分-二單元電路設(shè)計2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)- 2.2 溫度傳感器lm35電路設(shè)計- 2.3 lm741信號放大電路設(shè)計- 2.4 A/D0809電路設(shè)計-2.5 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計-三程序c語言四總結(jié)與感想一 系統(tǒng)設(shè)計.設(shè)計任務(wù) 設(shè)計一個溫度檢測裝置，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：主控器能對溫度進(jìn)行檢測和實時顯示溫度。具體設(shè)計制作任務(wù)是：被測溫度檢測電路主控器顯示器鍵盤A/D1 設(shè)計制作溫度檢測器2 設(shè)計制作主控器.、設(shè)計要求    基本要求    檢測的溫度范圍：099&#

3、160;  檢測分辨率0.1   溫度檢測元件不能使用專用的具有數(shù)字輸出的產(chǎn)品（如DS18B20）。.   發(fā)揮部分    能夠設(shè)置上下限溫度范圍和超限報警功能。    提高溫度檢測器的測溫范圍和檢測精度。   語音播報溫度。   特色及創(chuàng)新。  二單元電路設(shè)計2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本測溫系統(tǒng)由溫度傳感器電路、信號放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)、溫度顯示系統(tǒng)構(gòu)成。其基本工作原理：溫度傳感器電路將測量到的溫度信

4、號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出到信號放大電路，與溫度值對應(yīng)的電壓信號經(jīng)放大后輸出至AD轉(zhuǎn)換電路，把電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送給單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)顯示需要對數(shù)字量進(jìn)行處理，再送溫度顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。2.2溫度傳感器電路 溫度傳感器采用的是LM35，他具有很高的工作精度和較寬的線性工作范圍，他的輸出電壓與攝氏溫度線性成比例，且無需外部校準(zhǔn)或微調(diào)，可以提供±14的常用的室溫精度。LM35的輸出電壓與攝氏溫度的線形關(guān)系可用下面公式表示，0時輸出為0 V，每升高1，輸出電壓增加10 mV。其電源供應(yīng)模式有單電源與正負(fù)雙電源兩種，其接法如圖3與圖4所示。正負(fù)雙電源的供電模式可提供負(fù)溫度的測量，單電源模

5、式在25下電流約為50 mA，非常省電。本系統(tǒng)采用的是單電源模式。2.3 lm741信號放大電路由于溫度傳感器LM35輸出的電壓范圍為00.99 V，雖然該電壓范圍在AD轉(zhuǎn)換器的輸入允許電壓范圍內(nèi)，但該電壓信號較弱，如果不進(jìn)行放大直接進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換則會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量太小、精度低。系統(tǒng)中選用通用型放大器lm741對LM35輸出的電壓信號進(jìn)行幅度放大，還可對其進(jìn)行阻抗匹配、波形變換、噪聲抑制等處理。系統(tǒng)采取同相輸入，電壓放大倍數(shù)為5倍，電路圖如圖5所示。2.4 AD0809轉(zhuǎn)換電路 AD轉(zhuǎn)換電路選用8位AD轉(zhuǎn)換器ADC0809。ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，可處理8路模擬量

6、輸入，且有三態(tài)輸出能力。圖5中運算放大器的輸出電壓V，送入ADC0809的模擬通道IN0。單片機(jī)AT89C52控制ADC0809的開始轉(zhuǎn)換、延時等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束以及讀出轉(zhuǎn)換好的8位數(shù)字量至單片機(jī)進(jìn)行處理。2.5 單片機(jī)系統(tǒng)三程序c語言3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計以及分析系統(tǒng)的軟件部分用c語言編程，#include <reg51.h> unsigned char code dispbitcode=0xFE,0xFD,0xFB,0XF7; unsigned char code dispcode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;

7、 unsigned char led4; unsigned char dispcount=0; unsigned char getdata; unsigned int temp; unsigned char i; sbit ST=P30; sbit OE=P31; sbit EOC=P32; sbit clk=P33; void main(void) ST=0; /賦初值 OE=0; /賦初值 EA=1; TMOD=0x12; TH0=0x216; TL0=0x216; TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; /為高低電平給值 TR1=1; TR

8、0=1; ET0=1; /啟動定時器 ET1=1; /啟動定時器 ST=1; /與之前的ST=0形成正脈沖，啟動數(shù)模轉(zhuǎn)換 ST=0; while(1) unsigned int j=3000; while(j-); /延時 if(EOC=1) /轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出查詢，說明轉(zhuǎn)換結(jié)束 OE=1; /由低電平變高電平，允許輸出數(shù)據(jù) getdata=P1;/三態(tài)門打開,讀出數(shù)據(jù) OE=0; /賦初值 temp=getdata*100; temp=temp/51; /temp*(5/255) ，恢復(fù)原始電壓值 temp=temp*10; /本是*1000，但是由于超出了整形變量的值，所以這樣處理 /即分

9、兩次乘，防止溢出 temp=temp/3; /原先用模擬的辦法在外部放大3倍，所以現(xiàn)在除3 if(temp%10=6) /根據(jù)我在顯示的統(tǒng)計規(guī)律，當(dāng)?shù)?位的變化規(guī)律是0、3、6 temp=1645; /當(dāng)為0、3 時，整數(shù)部分顯示準(zhǔn)確 temp=temp+10; /當(dāng)為6時，整數(shù)部分顯示差1，所以我用程序彌補了不足 led0=temp/1000; /取千位 led1=temp%1000/100; /取百位 led2=temp%1000%100/10; /取十位 led3=temp%10; /取個位 ST=1; /啟動數(shù)模轉(zhuǎn)換 ST=0; for(dispcount=0;dispcount<

10、;4;dispcount+) P0=dispcodeleddispcount;/他段選賦給P1端口 P2=dispbitcodedispcount;/ 賦P2位選 void t0(void) interrupt 1clk=clk; void t1(void) interrupt 3 TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; P2=P2|0X0F; /消去余暉 if(dispcount=3) P0=0x39; dispcount+; /數(shù)據(jù)自加 if(dispcount=4) dispcount=0; /賦初值 3.2 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理模塊系統(tǒng)通過

11、ADC0809轉(zhuǎn)換的數(shù)字量是與實際溫度成正比的數(shù)字量，但系統(tǒng)最后顯示的是實際溫度值，因此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理再通過8255輸出到LED顯示。設(shè)所測溫度值為T，AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為X，則有：VOUT=0.01 V×TVOUT為LM35的輸出電壓，即運放A741的輸入電壓，A741的輸出電壓用V1表示。因為A741的放大倍數(shù)為5，則有：V1=5×VOUT=0.05×T根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，溫度傳感器輸出電壓05 V對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量0255，則有： 0.05T5=X255可以近似寫為： 0.05T5=X256這樣除以256可通過把被除數(shù)右移8位來實現(xiàn)，編程較簡單。由此可以得出X和T的關(guān)系：T=100×X256四總結(jié)與感想該測溫系統(tǒng)經(jīng)過多次測試，工作穩(wěn)定可靠，體積小、集成度高、靈敏度高、響應(yīng)時間短、抗干擾能力強(qiáng)等特點。此外該系統(tǒng)成本低廉，器件均為常規(guī)元件，有很高的工程價值。如稍加改動，該系統(tǒng)可以很方便地擴(kuò)展為集溫度測量、控制為一體