2。2 方案论证
2。2。1 测温方法的选择
温度测量技术主要有两种:接触式和非接触式。前者在测量时要求充分接触被测物,而后者则不必接触被测物。在本系统中由于被测物为普通空气介质,没有腐蚀性,于是接触式测温方法的精度会更高。
2。2。2 温度传感器的选择
在本设计中,温度传感器有以下三种方案可供选择:
方案一:利用热敏电阻直接感测温度的变化,温度的变化会引起热敏电阻值的变化,接着输出电压会产生变化。将这种微弱电压变化信号通过运算放大器放大后,接着利用A/D转换器将这种电压模拟信号转换成数字信号,最后将数字信号输入单片机处理。
方案二:利用热电偶直接感应温度的变化,配合桥式电路,放大电路和A/D转换电路等,将模拟量变化信号(温度)转换成数字量变化信号后送给单片机处理。
方案三:利用数字温度传感器DS18B20直接检测当前的环境温度,然后输出数字信号,直接送给单片机处理。
对于第一个方案,虽然热敏电阻比较便宜,而且容易购买到,但其对于温度的敏感性太差,在电路转换过程中还容易产生误差,R-T关系又是非线性的,就算可以用特定的电路来纠正一些缺点,但是这样就增加了电路的复杂性,降低了系统的稳定性。故这个方案不适宜本系统。
对于第二个方案,热电偶及其测量电路和热敏电阻比起来,无论是对温度的敏感性还是在器件上的非线性误差,性能都有所提高,测温范围也比较广,但是电路依旧复杂,稳定性依旧达不到要求,故不宜采用该方案。
对于第三个方案,由于数字温度传感器DS18B20内部集结了放大转换等电路,直接就输出数字信号,所以温度误差很小。而且这样的集成传感器工作原理和以上两种完全不同,所以其温度分辨力极高。电路连接极其简单。单总线技术的优势又使得其与单片机的接口大大简化,抗干扰能力比较强,因此该方案适合于本系统。
2。2。3 控制核心的选择
本设计的控制核心采用AT89C52芯片,并且利用软件编程来实现各个子模块的相关功能。AT89C52单片机的工作电压低,性能高,片内含8k字节的只读程序存储器ROM和256字节的随机数据存储器RAM。为很多嵌入式控制系统提供了一种高性价比的方案。单片机与MCS-51系列全兼容,它是一种高灵活性、花费有限资源就可产生许多嵌入式控制应用系统的高性能微处理器,具备对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好等特点。故本设计采用该芯片。文献综述
2。2。4 温度显示器件的选择
方案一:应用动态扫描的方式,采用LED共阴极数码管显示温度。
方案二:采用LCD液晶显示屏显示温度。
对于第一个方案,通过LED共阴极数码管来显示温度,有以下几个优点:成本低,亮度高,功耗低,编程简单,因此被广泛应用。虽然采用的是动态扫描的显示方式,各个数码管是逐个被点亮的,因此会产生闪烁。但是当数码管的扫描周期小于人眼的视觉暂留时间(20ms左右)时,那么这种闪烁就不会被人眼察觉到,给人感觉所有数码管是一起亮着的,因此只需数码管扫描频率合适,即可采用该方案。
对于第二个方案,液晶显示屏有以下几个优点是数码管不可比拟的:显示字符优美、图案变化多。但其价格昂贵,程序编写复杂,从简单实用原则考虑,该方案不可行。 AT89C52单片机的多功能自动调温风扇系统设计+电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_85225.html