高温温度计实现方案

时间:2013-11-21来源:网络
量范围广,所以设计采用ADS7816,A/D电路图如图3所示。管脚VREF接桥式测温电路的基准电压,管脚+IN信号数据输入口接INA126运放的输出端,-IN、GND管脚分别接地。管脚CS片选端接单片机的P1.6口,低电平有效,当P1.6口置低电平时A/D选通,开始工作。管脚Dout信号数据输出口接单片机的P1.5口,用于读取A/D转换后的数据。管脚LOCK时钟信号口接单片机的P1.4口,单片机P1.4口提供A/D连续时钟脉冲,保证A/D数据转换和读取的正常。管脚VCC接经LM1117稳定后的输出电压3.3 V。设计采用STC公司的89C52单片机作为核心,在系统中用89C52单片机来读取A/D转换数据并处理,然后控制液晶显示,是设计中所有器件的核心模块。

  单片机与A/D连接电路图如图3所示。

  

单片机与A/D连接电路图

  1.3 显示模块

  基于液晶1602显示内容丰富,功耗低等优点,选用液晶1602作为显示模块。液晶的第1管脚是接地管脚,管脚VCC接电源,液晶的管脚VL外接电源串联一个10 kΩ的电位器后接地,用来调节液晶的亮度对比度,使其显示清楚、准确。管脚RS接单片机的P1.0口。管脚RW接单片机P1.1。管脚EN接单片机P1.2口,是液晶的使能管脚。液晶的数据口(7~14管脚)接单片机的P0.0~P0.7口,液晶的数据口采用8位并口方式进行数据传送。第15,16管脚是液晶背光灯的正负极,分别接VCC和GND即可。液晶连接电路图如图4所示。

  

液晶连接电路图
1.4 Pt100测温电路

  系统的测温模块由两个1 kΩ电阻,一个电位器和Pt100组成桥式测温电路。桥式测温原理如图5所示。

  

桥式测温原理图

  电桥的输入电压通过TL431稳压至2.5 V,经过测量得到电桥实际输入电压为2.49 V。电桥的4个桥臂中的一个桥臂采用电位器,因为通过调解电位器可以调整输入到运放的差分电压信号大小,设计中用此电位器来调整零点。

  Pt100数据手册推荐使用LM358芯片放大差分信号,由于LM1117提供给运放的电压只有3.3 V,供电电压过低会导致运放工作不正常,电压放大倍数和理论计算的放大倍数误差很大,这样直接导致放大倍数不稳定,影响测温精确度。经过比较选择发现INA126精密仪器仪放大器,具有高精度,低噪声差分信号采集的优点,它的两个运放设计提供卓越性能具有非常低的静态电流(175 mA/chan),结合宽工作电压范围±1.35~±18 V的,使其成为高性能的运算放大器。所以改用INA126作为运算放大器,经过测试发现放大倍数稳定。系统中放大倍数约等于6.27倍。由于INA126需要双电源供电,所以使用ICL7660进行电压转换,这样可以轻松得到负电压对INA126进行双电源供电。通过INA126对电桥信号进行差分放大。桥式差分放大电路图如图6所示。

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关键词: 高温 温度计

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