基于MAX6675多路溫度采集系統設計與實(shí)現
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CPLD內部邏輯如圖4所示，為了將12位有效數據提取出來(lái)，先要將串行的SO輸入信號轉換成并行的，利于有效數據的提取。圖中的CLK是指總時(shí)鐘，用一個(gè)40 MHz的晶振，通過(guò)分頻為芯片提供時(shí)鐘。根據芯片數據手冊和上述分析，給SCK信號1 MHz頻率。以芯片時(shí)序要求，給RST信號2．5 Hz時(shí)鐘，即0．4 s完成一次數據采集和數據傳輸。圖中數據寄存模塊的功能是為了寄存各路并行輸入信號，便于后期上傳。采集控制模塊的主要作用是便于通過(guò)給系統的總時(shí)鐘分頻，為MAX6675芯片提供時(shí)鐘信號SCK和RST。而傳輸控制模塊是為了調試時(shí)利于信號的檢測。此模塊的作用是為輸出信號添加幀頭，利于后期對輸出信號的確認；以及為傳輸模塊提供合理的同步時(shí)鐘，使得每一個(gè)數據的傳輸能夠和相應時(shí)鐘對應。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/191151.htm
4 后期測試
按照上述原理進(jìn)行硬件電路設計和CPLD內部邏輯設計，完成了一個(gè)可以多路同時(shí)進(jìn)行溫度采集系統。通過(guò)常溫下對該溫度采集系統進(jìn)行的多次采集試驗，隨機抽取了其中一路溫度采集統計圖作為試驗結果，如圖5所示。
圖5是一次常溫下經(jīng)過(guò)約20 min共3 500幀的采樣結果，從圖中首先觀(guān)察到最高溫度和最低溫度分別達到24．25℃和22℃，相減得到溫度波動(dòng)為2．5℃。芯片手冊中，芯片的溫度測量每一個(gè)數據位為0．25℃，而測量的顯示精度為8個(gè)數據位，所以該芯片的測量誤差為8×0．25= 2℃。同時(shí)再考慮到整個(gè)系統的誤差，包括電源噪聲、電路噪聲，誤差能達到2～2．5℃。綜上所述，根據圖5所示溫度曲線(xiàn)的2．5℃的波動(dòng)，這個(gè)結果完全符合芯片手冊要求。
另外，還利用瞬時(shí)高溫對該系統進(jìn)行了測試，測試結果如圖6所示，給出其中6路同時(shí)采集的數據，6種線(xiàn)型代表6路溫度采集。曲線(xiàn)圖中離瞬時(shí)高溫產(chǎn)生范圍較近的，如通道63、通道64，在產(chǎn)生高溫的前500幀時(shí)間里變化較為明顯，達到了100℃以上，而離瞬時(shí)高溫產(chǎn)生范圍較遠的，如通道61和通道62，在產(chǎn)生高溫的前500幀時(shí)間里，則溫度變化較舒緩，該圖將瞬時(shí)高溫打擊下的高低溫區域明顯區分開(kāi)，充分證明了NAX6675以及文中多路溫度采集系統的良好性能。
5 結束語(yǔ)
通過(guò)NAX6675芯片應用和實(shí)驗，驗證了MAX6675多路溫度采集系統的良好性能和較高的性?xún)r(jià)比。另外，利用CPLD或者FPGA實(shí)現多路溫度采集擁有設計簡(jiǎn)單、體積小、操作簡(jiǎn)潔方便，干擾因素少，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，對工程應用具有一定的實(shí)用價(jià)值。
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