数字热敏温度计
引言:随着半导体技术的不断发展,热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点。
一、 热敏电阻温度转换原理
热敏电阻是温度传感器的一种,他由仿陶瓷半导体组成。热敏电阻(NTC)不同于普通的电阻,他具有负的电阻温度特性,即当温度升高时,其电阻值减小。图1为热敏电阻的特性曲线。 热敏电阻的阻值~温度特性曲线是一条指数曲线,非线性较大,因此在使用时要进行线性化处理。线性化处理虽然能够改善热敏电阻的特性曲线,但是比较复杂。为此,在要求不高的一般应用中,常做出在一定的温度范围内温度与阻值成线性关系的假定,以简化计算。使用热敏电阻是为了感知温度,给热敏电阻通以恒定的电流,电阻两端就可测到一个电压,然后通过下面的公式可求得温度:
T=To-KVt
式中:T为被测温度,To 为与热敏电阻特性有关的温度参数, K 为与热敏电阻特性有关的系数, Vt 为热敏电阻两端的电压。热敏电阻两端的电压值经A/D转换变成数字量,然后通过软件的方法计算得到温度值,再进行显示处理。
图1 热敏电阻的特性曲线
二、 温度采集转换电路
A/D转换由集成电路ADC0809完成,ADC0809具有8路模拟输入端口,把ABC口接地直接选择IN0口。热敏电阻Rt串上一个普通电阻再接上+5v电源,取Rt两端的电压经IN0送ADC0809转换。转换启动信号和地址所存信号连接在一起,由写信号控制地址的写入,运行一个100?s的延时,以等待A/D转换完成好进行数据的读操作,为此口地址和写信号相与后送OE,当写信号有效时,转换数据送到数据总线,由AT89C52接收。由单片机的读写信号经或非门74LS02控制ADC0809。
图2温度采集转换 电路
三、显示电路
(1) (2)
图3 显示电路
显示电路采用4位共阳LED数码管,P2口的P2.0 P2.1 P2.2 P2.3和P1口来作为数码管的显示控制,用PNP型三极管9014来驱动。为使数码管有合适的亮度增加了几个限流
四、总原理图
图4 总原理图
五、主要源程序:
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0100H
START:
MOV DPTR,#4000H ;ADC0809的地址
MOVX @DPTR,A
LOOP:CJNE P3.3 ,#0, LOOP
MOVX A , @ DPTR
COMP:MOV B,#03 H
MUL AB
MOV B,#06H
DIV AB
MOV B , A
MOV A,#0A0H
CLR C
SUBB A,B
CJNE A,#0AH,COMP1
COMP1:JNC COMP4
CJNE A,#97H,COMP2
COMP2:JC COMP3
COMP4:
MOV 2AH,#0FH
MOV 2BH,#0FH
MOV 2CH,#0FH
ACALL DISP
COMP3:RET
MOV R1 ,#00H
MOV R2 ,#00H
CHAN:CLR C
SUBB A,#64H ;温度转换为十进制数程序
JC CHAN1
INC R1
AJMP CHAN2
CHAN1:ADD A,#64H
CHAN2:SUBB A,#0AH
JC CHAN3
INC R2
AJMP CHAN2
CHAN3:ADD A,#0AH
MOV 2AH,R1
MOV 2BH,R2
MOV 2CH,A
DISP: MOV P2,#0FEH ;位控口地址
MOV R1,2AH ;段控口地址
MOV DPTR,DSEG
MOVX P1,@DPTR+A
ACALL DELAY
MOV A,# 0FB H
MOV R1,2BH
MOV DPTR,DSEG
MOVX P1,@DPTR+A
ACALL DELAY
MOV A,# 0FD H
MOV R1,2CH
MOV DPTR,DSEG
MOVX P1,@DPTR+A
ACALL DELAY
AJMP START
DELAY:MOV R4,#02H ;延时大约1MS
DELAY1:MOV R5,0FFH
DJNZ R5,$
DJNZ R4,DELAY1
RET
DSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH
DB 77H,7CH,39H,5EH,79H
DB 71H,00H
END
七、总结与体会
单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域 , 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
1、 认真审题,看懂题目的要求!选择适当的课题,不益太简单或者太难。做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力!
2、 根据课题要求,复习相关的知识,查询相关的资料。
3、 根据实验条件,找到适合的方案,找到需要的元器件及工具,准备实验。
4、 根据课程设计的要求和自己所要增加的功能写好程序流程图,在程序流程图的基础上,根据芯片的功能写出相应的程序。然后再进行程序调试和相应的修改,以达到能够实现所要求的功能的目的。
5、 该设计从头到尾都要自己参与,熟悉了对整个设计的过程,更系统的锻炼了自己。