基于A(yíng)RM7和LM35的溫度采集系統設計

摘要：為了提高測量溫度的實(shí)時(shí)性及準確性，采用了基于ARM7的溫度測試系統，該系統包括傳感器LM35的測溫部分、S3C44BOX內置的A／D轉換部分等，并用Protel設計此系統的電路，完成軟件設計，對實(shí)驗結果進(jìn)行了分析比較。結果表明，此系統具有較強的實(shí)用性及拓展性。
關(guān)鍵詞：ARM；嵌入式系統；LM35；溫度采集

0 引言
目前廣泛應用的溫度采集設備，其溫控系統的內部芯片普遍采用單片機，其缺點(diǎn)是采集終端硬件功能簡(jiǎn)單、芯片性能低、軟件設計復雜、任務(wù)調度麻煩、系統升級困難等。隨著(zhù)當今社會(huì )科技的發(fā)展，人們對溫度采集系統也有了越來(lái)越高的要求，具體體現在系統的實(shí)時(shí)性、精度、軟件設計、升級等方面。由于嵌入式操作系統的發(fā)展，本文設計了一種基于ARM7的溫度采系統，其具有采集精度高，軟件設計簡(jiǎn)單，軟硬件功能修改方便、升級便利等優(yōu)點(diǎn)，有效地解決了過(guò)去采用單片機作為內部芯片中的問(wèn)題。該系統可用于溫室、倉庫等需要實(shí)時(shí)監控溫度的場(chǎng)所，為人們的生活生產(chǎn)提供了便利的可靠的解決方案。

1 系統硬件結構
1．1 系統總體設計
該設計采用了Samsung公司所生產(chǎn)的S3C44B0X硬件平臺，配置嵌入式μCLinux操作系統。通過(guò)LM35溫度傳感器把溫度物理量轉換成模擬物理量的電流信號，同時(shí)放大信號，然后采用運算放大器把輸入的電流信號轉換成電壓信號，經(jīng)濾波器濾波送給A／D轉換器進(jìn)行A／D轉換(采用S3CB4480本身集成的8路10位A／D轉換器)，轉換結果處理后在LED(發(fā)光二極管)上顯示。設計要求精確到0．1 ℃，反應時(shí)間應在1 s以?xún)?，總體設計如圖1所示。

1．2 溫度傳感器LM35
該系統說(shuō)采用的溫度傳感器是用National Semiconductor所生產(chǎn)的LM35，其輸出電壓與攝氏溫標呈線(xiàn)性關(guān)系，轉換公式如式(1)。0℃時(shí)輸出為0 V，每升高1 ℃，輸出電壓增加10 mV。LM35有多種不同封裝型式。在常溫下，LM35不需要額外的校準處理即可達到±1／4℃的準確率。其電源供應模式有單電源與正負雙電源2種，其接腳如圖2，圖3所示，正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測，單電源模式在25 ℃下靜止電流約50μA，工作電壓較寬，可在4～20 V的供電電壓范圍內正常工作非常省電?？梢蕴峁?plusmn;1／4℃的室溫常用精度。
Vout_LM35(T)=10×T (1)

接下來(lái)實(shí)際對LM35進(jìn)行測試，測試使用單電源模式，并且將輸出已非反相放大器放大10倍，以10 Hz的頻率記錄放大后的電壓值，得到如圖4的溫度時(shí)間圖。