方案3:
本次设计我们想用89C52C作为DS18B20温度控制器的主要核心控制器,来实现我们预设的功能。方案2中我们也详细地对两个控制芯片做了比较,事实证明51系列单片机更适合本设计,就其功能而言,它拥有更强大的寻址操作功能,价格低廉等优点。而且STC89C52单片机具有很轻大的位操作指令,程序空间很大,对于简单的计算更不在话下,价格又相对低廉,所以对我们来说再适合不过了,所以选择方案。论文网
3。2 温度测量
本次设计的重中之重就是如何把实际的温度测量出来,我们需要使用什么样的手段进行操作,简单来说就是利用温度传感器。市场上有两种传感器,依照其电子的特性进行分类的话,可以分为热电阻和热电偶两种,要是按照测量方法分类,又可以分为接触式和非接触式两种。下面我们会利用DS18B20温度传感器来测量当前的温度,并把温度信号传给控制中心。
信息采集(即传感器技术),信息传输(通信技术)、信息处理(计算机技术) 是现代信息技术的三大基础。温度传感器得发展一共经历了如下三个阶段:
(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);
(2)模拟集成温度传感器/控制器;
(3)智能温度传感器。
随着科技的发展,温度传感器的测量精度越来越高,90年代中,那时候推出的温度传感器的精度只能到1度,而且采用的是8位的转换器A/D,所以当时的测量精度是有限的,近年来,科技不断几部与发展,温度传感器的精度也在不断地提高,就相继出现了9位到12位的A/D转换器,分辨力可以达到0。5度到0。06度。所以还是非常吸纳进的。
由美国的一家半导体公司最新研制的DS1624型,高分辨力温度传感器,相当得智能化,能够输出13位二进制的数据。它的其分辨力可以达到0。03125摄氏度,测温的精度为±0。2°C,为提升多通道智能温度传感器的转换速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。目前,智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。本文将从DS18B20温度传感器和热电偶温差电路测温中选择一个更合适的作为温度测量的手段。
方案1:
第一个方案我们采用DS18B20唯独传感器
采用数字温度芯片DS18B20 测量实际温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1 摄氏度。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器STC89C52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用51 单片机控制,软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作,还可以与PC 机通信上传数据,另外STC89C52在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
方案2:
采用热电偶温差电路测温,温度检测部分可以使用低温热偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成(如下图),热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压,便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D 转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。热电偶的优点是工作温度范围非常宽,且体积小,但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点,并且这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。文献综述