管，纺机，空调，热水器等狭小空间也领域设备测量和控制。汽车空调、冰箱、冷柜、饮水机、咖啡机，烘干机以及中低温干燥箱、恒温箱等。供热/制冷管道热量计量，中央空调分机热能计量和工业领域测温和控制。
具体温度采样电路如图3-3所示。将温度的变化转化变为电压的变化，经过放大后送往A/D转化为数字量进行处理。Rx为传感器热电阻，由电桥实现温度到电压的转化，由运放IC3完成信号的放大，由IC4完成信号的调整。
图3-3 温度检测电路
设输入IC3的2，3端电压分别对应为Vi2，Vi3那么
VOUT?K(R6/R3)(Vi2?Vi1) （3-1）
（3-2）
VOUT?K(R6/R3)[VrefRW2/(RW2?R1)?VrefRX(R2?RX)]其中Rx为传感器热阻值，Vref为基准源电压，K为调整系数。
由于R1>>Rw2（如R1=100KΩ,Rw2=1KΩ）,同样R2>>Rx（如R2=100KΩ,Rx=1KΩ），因而VOUT=K(R6/R4)Vref(Rw2-Rx)/R2，在后级的A/D，满刻度时，那么VOUT=5V。实际电路调整中，已经确定R6,置传感器于25℃环境，调整Rw2,使VOUT=0V；置传感器于35℃环境，调节Rw6，使VOUT=5V；使完成前向模拟通道的调整。
3.2.3四分频电路的设计
ADC0809的频率要低于640KHz,单片机使用的是12MHz,从ALE端引出的信号频率已经六分频了，所以还需要四分频。D触发器的特性方程是Qn+1=D，当把D和Q非连接起来，方程就变成了Qn+1=Q，具有翻转功能,即每输入一个脉冲，触
n发器翻转一次，每翻转两次，触发器的输出端可以得到一个完整的矩形波，而触发
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基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
器翻转两次所用的前沿脉冲来自CP的两个矩形波。一个D触发器完成了二分频电路，用其输出再去触发另一个D触发器（又是一个二分频），这样，就完成了信号的四分频。该触发器是前沿触发方式。四分频电路如图3-4，脉冲电路如图3-5。
图3-4 四分频电路 图3-5四分频脉冲波形
3.2.4显示接口电路的设计
LED的结构及连接见图3-5，显示电路如图3-7，通常的七段LED显示器的管脚有8个发光二极管其中一个发光二极管构成小数点，常用的7段LED显示器的管脚图如图3-6（a）所示。从管脚a-g输入不同的7位二进制数，可显示不同的数字或字符，通常把控制发光二极管的7位二进制数称为七段码或端选码。另外3，8引脚为接地端和片选短。所有发光二极管的阳极连在一起称共阳极接法，阴极连在一起称为共阴极接法。一般共阴极可以不需要外接电阻，但共阳极接法中发光二极管必须外接电阻。
1gfGNDabR*8abcde109876abcdefgdpR*8feagdbcdp2345fgdpedGNDcdp(a)管脚配置 （b）共阴极 （c）共阳极
图3-6 LED显示器原理图
图3-7 LED显示接口电路
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LED数码管显示有所用数码管是共阴管、还是共阳管，由数码转换为笔划信息借软件译码、还是硬件译码，以及显示扫描采用动态扫描、还是静态扫描等种种区别。
采用共阴极数码管还是共阳极数码管没有太明显的优、缺点，然而与同一数码对应的笔划信息码往往是相互置反的关系。
字符数据字与LED段码关系如表3-2。动态扫描各数码管是轮流点亮的，由于视觉的暂留现象，却好像都点亮着。实际控制数码管点亮的位选信号是依次逐一送出的，而各个数码管应显示数码的笔划信息则与其位选信号同时送给，于是各管将按序一一亮出自己的数码；待各管都轮到后，又再从头轮起，反复不已。对于动态扫描，轮到某管、等待该管点亮必须留给一段恰当的时间。时间过短，数码管来不及点亮；时间过长，其他数码管将熄灭、不能显示。静态扫描无位选信号，各数码管是同时点亮的；每个数码管应显示数码的笔划信息也分路同时送给。当选用共阴极的LED显示管时，所有发光二极管的阴极连在一起接地，当某个发光二极管的阳极加入高电平时，对应的二极管点亮。因此要显示某字形就应使此字型的相应段的二极管点亮，实际上就是送一个用不同电平组合代表的数据字来控制LED的显示，此数据称为字符的段码。
表3-2 字符数据与LED段码关系
数据字 LED段 D7 DP D6 g D5 f D4 e D3 d D2 c D1 b D0 a 3.2.5 键盘电路的设计
本系统键盘共由二个按键组成，一个接在中断口，另一个接在普通的I/O口。由于按键只有二个，采用矩阵式键盘。键盘一端接地，另一端分别接在单片机的P3.0、P3.1端口，电路如图3-8所示。如果只按下中断口的按键，就是要设定温度，如果同时按下，就是要设定时间。在系统正常的运行过程中，可以通过温度/时间按键查看实时温度和剩余时间。
图3-8键盘电路
3.2.6 温度控制电路的设计
温控电路如图3-9所示，温度控制是通过对加热电阻丝的电源通断来实现的。本系统采用晶闸管调功方式。晶闸管开关控制方式有两种：相位控制和过零控制。相位控制会使负载上的电压波形发生畸变，产生高次谐波，对电网造成公害。过零控制则能使负载上产生较完善的正弦电压波形，同时由于过零时通断，防止了过大
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基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
电流冲击。
系统采用光耦过零触发驱动器实现对功率晶闸管的过零触发。光耦内部含有过零检测电路。在P3.6控制作用下，完成了功率晶闸管的触发导通。
晶闸管串接在50Hz交流电源和加热丝中，只要在给定周期内改变晶闸管的接通时间，就能达到加热功率改变的目的，从而实现温度调节。单片机P3.6口输出能控制晶闸管通断时间的脉冲信号。P3.6=1时关断晶闸管，P3.6=0时开启晶闸管。
图3-9温控电路图
3.2.7 报警电路的设计
本文中所设计的报警电路较为简单,蜂鸣器报警电路由晶体管和蜂鸣器组成。只要在蜂鸣器两端加上超过5V 的电压，在我们所要求的温度达到一定的上界或者下界时， 蜂鸣器就会叫个不停，由单片机I/O 口输出信号控制晶体管的导通或截止, 晶体管导通, 则蜂鸣器报警。通过单片机来控制蜂鸣器产生报警声音。如图3-10。
图3-10报警电路
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3.2.8抗干扰措施的设计
所谓抗干扰，就是针对干扰的产生、性质、传播途径、入侵的位置和入侵的形式，采用适当消除干扰源抑制耦合通道，减弱电路对干扰的敏感性。应根据实际情况抓住主要干扰，采取抑制措施。
A. 交流电源干扰的抑制
实践表明，交流电源干扰往往是单片机微机应用的严重问题。使用不间断电源不仅有稳压的作用，干扰较少，还能解除停电之忧。但造价高，体积大，是小型单片机应用系统难以接受的。而采用电源净化技术，则切实可行。
B. 输入输出通道干扰的抑制
通常测控对象上的传感器、执行器远离控制台，来往的输入、输出线长，容易窜入干扰，必须采用隔离、滤波、屏蔽等技术，抑制干扰耦合通道。一般采用光电隔离。
3.2.9 PCB图的绘制
设计中PCB图是使用Altium Designer 6.9完成。Altium Designer 6.9是Altium公司开发的一套完整的板卡级设计系统，真正实现在单个应用程序中的集成。Altium Designer 6.9 PCB线路图设计系统完全利用了Windows XP和Windows 2000平台的优势，具有改进的稳定性、增强的图形功能和超强的用户界面。Altium Designer 6是一个单个的应用程序，能够提供从概念到完成板卡设计项目的所有功能要求。
在完成了原理图的设计后，开始进行PCB图的绘制。首先是制作元件封装，其中Protel DXP库里没有或无法通过向导生成的器件封装就必需手绘，使用卡尺测量每个器件的引脚直径、脚间距等，然后录入到Protel的自定义封装库中，并与相应器件进行绑定。完成以上工作后就可以更新PCB图，使用软件自身的自动布局和自动布线功能后发现器件混乱、使用不便，整体效果不好，所以重新全部使用手工布局和布线。由于Altium Designer 6.9是制图软件中版本比较高的，把PCB转为4.0版本的使之能够在低版本的软件中打开，就是因为版本的兼容问题，所以在以后的设计当中要注意。
随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。
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