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摘要:单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用,温度是一个系统常需要测量、控制和保持的量,而温度是一个模拟量,
( [- q8 |# o* m" `* E/ L7 [' J不能直接与单片机交换信息,采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽不困难,但电路较复杂、成本较高、还会! m3 ]4 f( B" G+ W) F! S: V
遇到其他方面的问题。用MCS-51单片机多余的I/O口P1 (P1.0, P1.1, P1.2)实现对温度的检测,可以使电路简单、接口少,* }- F( |+ w: I5 ^' Y$ @; Q) L) ^" K
适用于几乎所有类型的单片机,易于实现,应用在-些精度要求不太高的系统中。
* c$ ~5 [* f3 O- [; {
* H" i- S" }9 J) r: G单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多电
8 ~" O4 W% R* T( f, q1 a子产品中也用到了温度检测和温度控制。原理上,微处理器, z. y: p: c; u6 ^! p6 @# } X+ [
对温度值的读取很简单,将热敏电阻或其他模拟温度传感器
7 U/ _7 i" I t& }- n c的输出送入模/数转换器(ADC),微处理器只需读取模/数转
5 C% s+ g# |9 T) K! x, U( Z- t换器输出的数字量即可。有些微处理器内部带ADC,在某种
! W& x) b% {/ a f m2 _; u! ?8 R程度上简化了设计,但ADC需要一个基准电压,可由外部器7 a+ x% o" U# m$ Y8 K2 z
件产生。热敏电阻传感器的基准电压通常与其电阻分压网络
8 s( P+ v, z i$ g; D/ L高端上的电压相同。这类温度测量系统不仅较复杂、成本高,
: W- |1 w6 E- e而且还有以下问题:9 g3 G. W9 U4 K7 n+ S
传感器输出电压范围远小于ADC的输入范围用于温" ^7 r9 [+ h9 l+ M
度测量的ADC一-般是8位精度,采用2.5 V基准电压,通常/ z% s Q1 l [# v% ?
这就是输入电压范围。如果在温度测量范围内传感器对应的
9 j8 L/ d5 z4 d3 ~8 d' ]最大输出仅为1.25 V,则有效分辨率就下降为7位。为达到- Z8 q6 e3 A7 E3 I' s7 v
8位精度,必须利用外部运算放大器增加信号增益,或者降# m' e( e; e) z8 b5 k
低ADC的基准电压(对有些ADC而言,这样会降低转换精
$ T4 h$ M' L' I; Y9 L& L度)。
2 D% I4 A S# X: {# Z裕量小热敏电阻 网络或其他模拟温度传感器误差、+ L. _/ n" o( k
ADC的转换误差、运算放大器失调、增益设置电阻的公差、( V: O m, g; ?# u+ L( k" R
以及电压基准误差的总和可能已超出系统的容差。
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