基于LM的温测量系统

1、温度检测系统本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89s52的温度测量系统。该系统的温度测量范围为0100，可以精确到.，可适用于工业场合及日常生活中。关键词：温度测量；范围1100；精确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.目录一 系统设计 1.1 设计指标 基本部分- 发挥部分-二单元电路设计2.1 系统结构- 2.2 温度传感器lm35电路设计- 2.3 lm741信号放大电路设计- 2.4 A/D0809电路设计-2.5 单片机系统设计-三程序c语言四总结与感想一 系统设计.设计任务 设计一个温度检测装置，系统结构框图如下：主控器能对温度进行检测和实时显示温度。具体设计制作任务是：被测温度检测电路主控器显示器键盘A/D1 设计制作温度检测器2 设计制作主控器.、设计要求    基本要求    检测的温度范围：099&#

3、160;  检测分辨率0.1   温度检测元件不能使用专用的具有数字输出的产品（如DS18B20）。.   发挥部分    能够设置上下限温度范围和超限报警功能。    提高温度检测器的测温范围和检测精度。   语音播报温度。   特色及创新。  二单元电路设计2.1 系统结构本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、AD转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信

4、号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至AD转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。2.2温度传感器电路 温度传感器采用的是LM35，他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度线性成比例，且无需外部校准或微调，可以提供±14的常用的室温精度。LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示，0时输出为0 V，每升高1，输出电压增加10 mV。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接法如图3与图4所示。正负双电源的供电模式可提供负温度的测量，单电源模

5、式在25下电流约为50 mA，非常省电。本系统采用的是单电源模式。2.3 lm741信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为00.99 V，虽然该电压范围在AD转换器的输入允许电压范围内，但该电压信号较弱，如果不进行放大直接进行AD转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。系统中选用通用型放大器lm741对LM35输出的电压信号进行幅度放大，还可对其进行阻抗匹配、波形变换、噪声抑制等处理。系统采取同相输入，电压放大倍数为5倍，电路图如图5所示。2.4 AD0809转换电路 AD转换电路选用8位AD转换器ADC0809。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，可处理8路模拟量

6、输入，且有三态输出能力。图5中运算放大器的输出电压V，送入ADC0809的模拟通道IN0。单片机AT89C52控制ADC0809的开始转换、延时等待AD转换结束以及读出转换好的8位数字量至单片机进行处理。2.5 单片机系统三程序c语言3.1 系统软件设计以及分析系统的软件部分用c语言编程，#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; /赋初值 OE=0; /赋初值 EA=1; TMOD=0x12; TH0=0x216; TL0=0x216; TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; /为高低电平给值 TR1=1; TR

8、0=1; ET0=1; /启动定时器 ET1=1; /启动定时器 ST=1; /与之前的ST=0形成正脉冲，启动数模转换 ST=0; while(1) unsigned int j=3000; while(j-); /延时 if(EOC=1) /转换结束信号输出查询，说明转换结束 OE=1; /由低电平变高电平，允许输出数据 getdata=P1;/三态门打开,读出数据 OE=0; /赋初值 temp=getdata*100; temp=temp/51; /temp*(5/255) ，恢复原始电压值 temp=temp*10; /本是*1000，但是由于超出了整形变量的值，所以这样处理 /即分

9、两次乘，防止溢出 temp=temp/3; /原先用模拟的办法在外部放大3倍，所以现在除3 if(temp%10=6) /根据我在显示的统计规律，当第4位的变化规律是0、3、6 temp=1645; /当为0、3 时，整数部分显示准确 temp=temp+10; /当为6时，整数部分显示差1，所以我用程序弥补了不足 led0=temp/1000; /取千位 led1=temp%1000/100; /取百位 led2=temp%1000%100/10; /取十位 led3=temp%10; /取个位 ST=1; /启动数模转换 ST=0; for(dispcount=0;dispcount<

10、;4;dispcount+) P0=dispcodeleddispcount;/他段选赋给P1端口 P2=dispbitcodedispcount;/ 赋P2位选 void t0(void) interrupt 1clk=clk; void t1(void) interrupt 3 TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; P2=P2|0X0F; /消去余晖 if(dispcount=3) P0=0x39; dispcount+; /数据自加 if(dispcount=4) dispcount=0; /赋初值 3.2 单片机内部数据处理模块系统通过

11、ADC0809转换的数字量是与实际温度成正比的数字量，但系统最后显示的是实际温度值，因此需要对数据进行处理再通过8255输出到LED显示。设所测温度值为T，AD转换后的数字量为X，则有：VOUT=0.01 V×TVOUT为LM35的输出电压，即运放A741的输入电压，A741的输出电压用V1表示。因为A741的放大倍数为5，则有：V1=5×VOUT=0.05×T根据系统设置，温度传感器输出电压05 V对应于转换后的数字量0255，则有： 0.05T5=X255可以近似写为： 0.05T5=X256这样除以256可通过把被除数右移8位来实现，编程较简单。由此可以得出X和T的关系：T=100×X256四总结与感想该测温系统经过多次测试，工作稳定可靠，体积小、集成度高、灵敏度高、响应时间短、抗干扰能力强等特点。此外该系统成本低廉，器件均为常规元件，有很高的工程价值。如稍加改动，该系统可以很方便地扩展为集温度测量、控制为一体