基于AD590的温室温度检测系统设计(2)

2018-12-03 19:03

目录

1、系统总体结构··································································1 2、各部分电路及原理··························································1

2.1 AD590介绍···········································································1 2.2电流-电压转换电路·································································2 2.3 AD转换电路··········································································3 2.4 CPU和显示电路·····································································4 2.5 线路连接总图······································································5

3、系统软件设计:·······························································6 3.1主程序框图············································································6

3.2AD子程序框图········································································6 3.3显示子程序框图······································································7

4、仿真调试与结果说明·······················································7 5、结束语:···········································································9 6、参考文献··········································································10 7、附件:源程序··································································10

1、系统总体结构

该数字温度计的设计要求为:1)三位数码管显示,2)温度显示范围:-10℃~

100℃。

电路由温度传感器(AD590),电流-电压转换电路,AD转换,CPU,显示模块组成。AD590属于电流输出型传感器,其输出的电流经电压-电流转换电路变为模拟电压信号,通过AD转换变为数字量。此数字量输入CPU,CPU直接控制显示。显示模块由三个LED数码管,总线驱动器和若干阻排组成。硬件连接如下图:

温度传感器 AD590 电流-电压转换 模数转换 AD0832 CPU AT89C51 显示模块 数码管 2、各部分电路及原理

2.1、【AD590介绍】

AD590的主要特性:

AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流传感器,是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流。其规格如下: a、 温度每增加1℃,它会增加1μA输出电流 b、 可测量范围-55℃至150℃ c、 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相当于一个温度控制的恒流源,输出电流大小只与温度有关,且与温度成正比。只需一个精密电阻,就可以将电流(温度)信号转化为电压信号,总的灵敏度系数通过该电阻设定。AD590的温度系数是1μA/K,即温度每增加1K,它会增加1μA输出电流。其输出电流是以绝对温度零度-273℃为基准,每

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增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此 -10℃到100℃时AD590输出电流为263μA到373μA。ADC0809的输入电压为0-5V,所以需要电流-电压转换电路。

2.2、【电流-电压转换电路】

电流-电压转换电路原理图

电压-电流转换电路

图中,AD590输出端输出电流,经过10K的电阻,转换为电压值。AD711为一射极跟随器,A=1,用于提高输入阻抗。两个二极管用于隔离干扰。

AD590的灵敏度:1?A/K

2.3、【AD转换电路】

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AD转换电路采用模数转换器AD0832,ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,芯片的模拟电压输入在0~5V之间。其引脚图及说明如下:

引脚功能说明: CS_ 片选使能,低电平芯片使能。 CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。 CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。 GND 芯片参考0 电位(地)。 DI 数据信号输入,选择通道控制。 DO 数据信号输出,转换数据输出。 输入格式 CH0 配置位 CH1 L H CH0 + - 选择通道号 CH1 - + 差分 L L 单端 H H L H + +

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ADC0832时序:当CS由高变低时,选中ADC0832。在时钟的上升沿,DI端的数据移入ADC0832内部的多路地址移位寄存器。在第一个时钟期间,DI为高,表示启动位,紧接着输入两位配置位。当输入启动位和配置位后,选通输入模拟通道,转换开始。转换开始后,经过一个时钟周期延迟,以使选定的通道稳定。ADC0832接着在第4个时钟下降沿输出转换数据。数据输出时先输出最高位(D7~D0);输出完转换结果后,又以最低位开始重新输出一遍数据(D7~D0),两次发送的最低位共用。当片选CS为高时,内部所有寄存器清0,输出变为高阻态。

实验中我们由CH0输入模拟量,DO输出数字量。我们把AD0832的CS、CLK、D0、DI端分别连接在P3.3、P3.2,P3.1,P3.0端,所以AD0832的片选、时钟信号、启动位和配置位均通过置位端口实现。由于是CH0输入模拟信号,所以配置位为10。AD0832为单端输出模式。由于AD是串行输入输出,故前3个脉冲上升沿完成设置,第4—11个脉冲下降沿后取1位AD转换的结果,在第11—18个脉冲下降沿后第二次取AD转换结果,将两次结果进行比对,如果一致,则完成转换,关ADC0832;如果不一致,则重新开始转换。

经AD转换后,数字量D与温度值的转换如下所示:

D?5?C?255?27310mV/K

2.4、【CPU和显示电路】

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