温度检测
一、实验目的
了解热电偶的工作原理和它的应用,熟悉小信号放大器的工作原理,掌握ADC0809的接口技术和编程的方法,掌握温度控制系统的工作原理及调试方法,进一步提高微机应用水平。
二、实验要求
1能控制温度并能实时显示温度。
2测温精度±1℃。
3测温范围0℃—99℃
三、实验原理
实验原理如图1所示,热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT端输出。
它作为A/D转换接口芯片的模拟量输入。
由于我们自己的热电偶测温范围为0—100℃变化,对应放大电路的输出电压为0—5V。
A/D转换芯片最好用ADC0809,它是逐次逼近式A/ D转换器,精度、速度、价格适中,其最大输入电压为5V(其基准电压为5V)。
这样ADC0809转换结果和温度值成一一对应关系。
例如:
当温度为50℃时,电压放大器对应输出理论上为50/100 *5V=2.5 V ,对应A/D转换数值为7FH
1系统硬件设计
系统硬件框图
图(1)
下面简单介绍系统各部分的功能:
(1)测温元件
根据系统的要求采用热电偶作为测温元件。
热电偶结构简单,接线简单,结实耐用不易损坏,非常
适合做实验。
热电偶的输出信号为模拟电压信号,当温度变化范围为0—100℃时热电偶输出对应的毫伏级
的信号。
(2)测温电路
测温电路的作用是将热电偶产生的毫伏信号经放大后由VT端输出给A/D转换器。
本系统对测温电路的要求为:
1 输入信号范围为0—100mv 对应放大电路的输出范围为0—5V
2要求测温电路的输出具有良好的线性
(3)A/D转换器
根据系统的要求采用8位的AD转换器就可以,因此采用ADC0809转换器,它是逐次逼近式A/ D转换器,精度、速度、价格适中,其最大输入电压为5V(其基准电压为5V)。
系统AD转换的分辨率为: 100℃/255=0.4℃满足系统的要求。
ADC0809转换器的应用请参考本门课程的硬件实验《A/D转换器ADC0809的应用》。
(4)89c52 CPU 单元
本系统的处理器采用89c52芯片作处理器,它主要完成温度采集,数据处理,数据比较,温度显示、状态显示等。
(注:89c52的应用请参考课本)
2软件设计
程序由学生编写
四、实验所用仪器
1 计算机1台
2 实验箱1个
3万用表1块
4 温度计1只
五、实验步骤和方法
实验步骤和方法由学生自己设计大体上为以下4个方面
1设计并绘出原理图
2硬件接线
3软件编程
4综合调试
接线
将ADC0809插到空DIP40的座上,下对齐
(1)29---30---31---19---22---地
(2)18---19---+5v
(3)ST 12---28---P3.0
(4)EOC 13---P3.2
(5)OE 15---P3.1
(6)CLK 16---T4
(7)P3.3---74071
(8)74072---JIN
(9)P3.4---LED1
(10)P3.5---LED2
(11)23---P1.0
(12)20---P1.0
(13)21---P1.2
(14)14---P1.3
(15)24---P1.4
(16)25---P1.5
(17)26---P1.6
(18)27---P1.7
六、数据处理
1记录实验原始数据(十组数据)
(1)测温数据表格
2根据实验数据列表,计算出测温误差。
实验程序:
DPCNT EQU 31H
DPBUF EQU 33H
GDA TA EQU 32H
ST BIT P3.0
OE BIT P3.1
EOC BIT P3.2
JDQ BIT P3.3
LED1 BIT P3.4
LED2 BIT P3.5
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0100H
START: MOV SP,#60H
MOV R0 ,#79H
MOV R1 ,#6
MOV A ,#14H
LOOP: MOV @R0 ,A
INC R0
DJNZ R1 ,LOOP
;***********************
WT: CLR ST
SETB ST
CLR ST
WAIT: JNB EOC ,W AIT
SETB OE
MOV GDATA ,P1
CLR OE
MOV A ,GDATA
MOV B ,A
LCALL CTRL
LCALL ZHUANHUAN
LCALL BCD
MOV A ,33H
MOV 7BH ,A
MOV A ,34H
MOV 7AH ,A
MOV A ,35H
MOV 79H ,A
LCALL DISP
SJMP WT
;*************************** ZHUANHUAN: 标度换算a*100/255
RET
;**************************** CTRL: CJNE A ,#7FH ,CTRLA CTRLA: JC CTRLB
SETB JDQ ;停止加热
SETB LED2
CLR LED1
RET
CTRLB: CLR JDQ 加热
SETB LED1
CLR LED2
RET
;***************************** BCD:
MOV B ,#100
DIV AB
MOV 33H ,A
MOV A ,B
MOV B ,#10
DIV AB
MOV 34H ,A
MOV 35H ,B
RET
;******************************
DISP: MOV R1,#7EH
MOV R2,#20H
MOV R3,#00H
DISP1:
MOV DPTR,#DATACO
MOV A,@R1
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0FF22H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#0FF21H
MOV A,R2
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
DEC R1
CLR C
MOV A,R2
RRC A
MOV R2,A
JNZ DISP1
CLR 0D4H
RET
DELAY: MOV R7,#03H
DELAY0: MOV R6,#0FFH
DELAY1: DJNZ R6,DELAY1
DJNZ R7,DELAY0
RET
DA TACO: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0BFH,0CH,89H,0DEH
END。