單片機(jī)課設(shè)AD590溫度傳感器

1、摘要所要設(shè)計的為 AD590 溫度傳感器，并通過 A/D 轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字信號。再通過單片機(jī)編程，最后通過LED顯示器顯示當(dāng)前溫度。本文介紹了基于AD590與 8051單片機(jī)的一種溫度采集系統(tǒng)，該電路采用 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換元件，將 AD590 采集的模擬溫度信LED 顯示出來，溫度測量范圍 099。要求能夠正確的顯示溫度傳感器的溫度。使用3 位 LED模塊顯示，顯示測量溫度數(shù)值。目錄第一章 溫度采集11.1AD590 測溫原理.11.2 測量電路設(shè)計2第二章 A/D .52.1 AD590 簡介.5第三章 控制器件介紹.8第四章 顯示器件介紹9第五章 硬件電路設(shè)計10參考文獻(xiàn)1

2、1附錄12第一章溫度采集器件1.1 AD590 測溫原理AD590 膜電阻，使其在攝氏零度（對應(yīng)絕對溫度為 273.2K）輸出電流為，靈敏度為 1 uA/K，當(dāng)其感受溫度升高或降低時，輸出電流為 1 uA/K 的增大或減少，從而將被測溫度線性轉(zhuǎn)換為電流形式輸出，大小。由于 AD590 輸出電流設(shè)計為開氏溫標(biāo)對應(yīng)，而且工作電壓范圍大，因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意以下幾個問題。AD590 在攝氏零度時，輸出電流值為 ，它與熱力學(xué)溫度273.2K標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系即T（K）)(1.1)在信號處理時，將開氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度。AD590 的工作電壓可以在 4V30V 范圍內(nèi)選用，但某一工作電壓一經(jīng)確定后，應(yīng)盡可能

3、使其穩(wěn)定，因為工作電壓波動將引起 AD590輸出電流在一定程度上的相對漂移，造成測量誤差。AD590 路電流變換，造成測量誤差。- 1 -由于AD590 的溫度變化范圍在+150之間，經(jīng)過10K之后采樣到的電壓變化在2.182V4.232V 5V電壓表示的范圍，因此參考電壓取電源電壓 可計算出經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換之后的攝氏溫度現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)。由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有偏差，因此應(yīng)對電阻進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為：把 AD590 放于冰水混合物中調(diào)整電位器，值如下表示：攝氏溫度0AD590 電流273.2uA283.2uA293.2uA303.2uA313.2uA323.2uA333.2uA37

4、3.2uA經(jīng) 10K2.732V2.832V2.932V3.032V3.132V3.232V3.332V3.732V100表 1.1 溫度與電流關(guān)系1.2 測量電路設(shè)計AD590 A/D 轉(zhuǎn)換器采集的為電壓信號，因此需要有電流電壓轉(zhuǎn)換電路，將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，轉(zhuǎn)換電路如圖1.2 所示- 2 -圖1.2 電流電壓轉(zhuǎn)換電路圖中電容C4 起濾波作用。該電路中，考慮到測溫范圍是0 度至I3=I2-I1表1.2溫度與輸出電壓值標(biāo)定方法：系統(tǒng)對放大電流要求低調(diào)、低漂移、高精度，可選用高精度集成運(yùn)放。OP07 為失調(diào)電壓、低失調(diào)電流和低漂移的超低失調(diào)運(yùn)算放大器，其增益和共模抑制比高，噪聲小，它的電源電

5、壓3V18V，其廣泛用于穩(wěn)定積分、精密加法比較，法制電壓，檢測，微弱信號精確放大場合，是一種通用性極強(qiáng)的運(yùn)算放大器。本系統(tǒng)用它作運(yùn)放。第二章A/D轉(zhuǎn)換器件2.1 ADC0809簡介ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8位逐次逼近式A/D88路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片1主要特性1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。2）具有轉(zhuǎn)換起停控制端。3）轉(zhuǎn)換時間為100s(時鐘為640kHz時)，130s（時鐘為500kHz時）4）單個+5V電源供電5）模擬輸入電壓范圍0+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。6）工作溫度范圍為-40+

6、85攝氏度7）低功耗，約15mW。2內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖所示。- 5 -圖 2.1 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)3信號引腳ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝，其引腳排列見圖9.8。對ADC0809主要信號引腳的功能說明如下：IN7IN0模擬量輸入通道ALE地址鎖存允許信號。對應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。下降沿時啟動芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D應(yīng)保持低電平。本信號有時簡寫為ST.A、B、C地址線。通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為和ADDC。其地址狀態(tài)與通道對應(yīng)關(guān)系見表9-1。CLK時鐘信號。ADC0809 的內(nèi)部沒有時

7、鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號使用。數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高- 7 -P0.0P0.7 P0口8位雙向口線（在引腳的3932P1.0P1.7 P1口8位雙向口線（在引腳的18P2.0P2.7 P2口8位雙向口線（在引腳的2128RST 2個機(jī)器周期以上高電平計數(shù)器 PC=0000H，即復(fù)位后將從程序存儲器的 0000H 單元讀取第一條指令碼。XTAL1 和XTAL2 接外部時鐘脈沖信號。VCC：電源+5V 輸入VSS：GND 接地。第四章 顯示器件如下：8個顯示筆劃a、b、c、d、e、f、g、dp的同名端連在一起，另外為

8、每個數(shù)碼管的公共極COM I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同位選通COM通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM 受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的- 9 -點(diǎn)亮?xí)r間為 12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。第五章 硬件電路設(shè)計1A9- 10 -參考文獻(xiàn)1proteus 在MCS-51&ARM7 系統(tǒng)中的應(yīng)用百例，電子工業(yè)出版社，周潤景2單片機(jī)原理及應(yīng)用，國防工業(yè)出版社，張淑清等編著3傳感器原理與應(yīng)用，高等教育出版社，黃賢武編著4單片機(jī)原理與接口技術(shù).華東理工大學(xué)出

9、版社，劉軍編著- 11 -附錄程序流程如下：- 12 -程序如下：LED_0 EQU 30HLED_1 EQU 31HLED_2 EQU 32HADC EQU 35HSTBIT P3.0EOC BIT P3.1OEBIT P3.2ORG 00HLJMP INT_T0START: MOV LED_0，#00HMOV LED_1，#00HMOV LED_2，#00HMOV DPTR,#TABLEWAIT : JNB EOC,$SETB OEMOV ADC,P1CLR OEMOV A,ADCMOV B,#100DIV ABMOV LED_2，AMOV A,BMOV B.#10DIV ABMOV LED_1，AMOV LED_0，BLCALL DISPSJMP WAITDISP: MOV A,LED_0MOVC A,A+DPTRCLR P2.2MOV P0，ALCALL DELAYSETB P2.2MOV A,LED_1MOVC A,A+DPTRCLR P2.1MOV P0，ALCALL DELAY- 13 -SETB P2.1MOVA,LED_2MOVC A,A+