高溫溫度計實(shí)現方案

對電位器R6進(jìn)行零點(diǎn)調整可以得到U_=50.012 mV。INA126對U+和U_進(jìn)行差分放大,放大后電壓U0=F×(U+-U_),F是電壓放大倍數,經(jīng)過(guò)測量得到F=6.27。所以


這樣得到Pt100的電阻值與經(jīng)過(guò)INA126放大后的電壓關(guān)系,把U0送入A/D,通過(guò)A/D轉換,單片機算出Pt100的電阻值,然后查表,查到的電阻值與表中的相近時(shí),得出此時(shí)的溫度值,然后送出數據在液晶屏上顯示。
2 軟件設計
系統的軟件包括溫度采集部分、A/D轉換模塊,接收結果處理顯示部分。整個(gè)程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě),采用模塊化程序設計。
設計采用Pt100模擬溫度傳感器采集數據,單片機通電后,Pt100由于溫度變化,引起電阻發(fā)生變化,進(jìn)而橋式測溫電路的電壓值發(fā)生變化,經(jīng)過(guò)差分放大、A/D轉換后送入單片機。單片機始終等待A/D轉換值的到來(lái),因為本設計只需要測量溫度,所以沒(méi)有采樣周期,讀取A/D值的程序放入無(wú)限循環(huán)中。在設計中,由于Pt100的電阻值和溫度不成線(xiàn)性關(guān)系,所以設計用Matlab擬合函數創(chuàng )建一個(gè)電阻值一溫度對應表格,查表得到溫度值。程序開(kāi)始后,先對液晶屏、A/D進(jìn)行初始化處理,然后確定液晶屏在空閑狀態(tài),調用液晶寫(xiě)地址指令函數,使液晶屏分兩行顯示,接著(zhù)調用液晶寫(xiě)數據函數在第1行寫(xiě)入溫度計的英文Thermometer,第2行寫(xiě)入查表得到的溫度值。
A/D模塊,首先對A/D初始化,然后把A/D的CS管腳、時(shí)鐘脈沖CLK拉至高電平,接著(zhù)把CS拉至低電平開(kāi)始采樣。在寫(xiě)程序的時(shí)候要注意先發(fā)送給A/D兩個(gè)下降沿脈沖,然后才開(kāi)始采樣數據。實(shí)驗證明,如果直接進(jìn)行采樣,會(huì )導致采樣數據誤差很大。采樣完成后給CS管腳拉至高電平,停止采樣,返回數值。接著(zhù)進(jìn)行下一組數據的采樣。主程序流程圖如圖7所示。

3 系統測試

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