利用熱電偶轉換器的單片機溫度測控系統
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介紹K型熱電偶轉換器MAX6675及其在單片機溫度測控系統中的應用。與傳統的測溫系統相比，它具有外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾性強等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：熱電偶；轉換器；單片機；外圍電路
Thermocouple Converter Microprocessor Temperature MC System
LIU Hongen
(Huai’an College of Information Technology, Huai’an 223001, China)
Key words: thermocouple; converter; microprocessor; peripheral circuit; MC(measurement and control)
MAXIM公司新近開(kāi)發(fā)出一種K型熱電偶信號轉換器(IC)MAX6675，該轉換器集信號放大、冷端補償、A/D轉換于一體，直接輸出溫度的數字信號，使溫度測量的前端電路變得十分簡(jiǎn)單。
MAX6675的內部由精密運算放大器、基準電源、冷端補償二極管、模擬開(kāi)關(guān)、數字控制器及ADC電路構成，完成熱電偶微弱信號的放大、冷端補償和A／D轉換功能。MAX6675采用8腳SO形式封裝，圖1為引腳排列圖，T+接K型熱電偶的正極(鎳鉻合金)，T-接K型熱電偶的負極(鎳硅合金或鎳鋁合金)；片選信號端CS為高電平時(shí)啟動(dòng)溫度轉換，低電平時(shí)允許數據輸出；SCK為時(shí)鐘輸入端；SO為數據輸出端，溫度轉換后的12位數據由該腳以SPI方式輸出。
?2.1硬件電路
?2.2軟件編程
軟件部分采用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序。運用模塊化結構設計，軟件主要包括主程序模塊、MAX6675的溫度轉換數據采集模塊、動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊、采樣值與設定值比較、控制輸出模塊、鍵盤(pán)處理模塊及控制參數讀／寫(xiě)模塊。為了充分利用單片機內部資源，簡(jiǎn)化硬件電路，采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，而溫度參數的設定(鍵盤(pán)管理)、存儲在INT0中斷下完成；溫度值定期采集(如10秒鐘采集一次)在定時(shí)中斷下完成。圖4為各部分程序流程圖。
軟件部分采用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序。運用模塊化結構設計，軟件主要包括主程序模塊、MAX6675的溫度轉換數據采集模塊、動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊、采樣值與設定值比較、控制輸出模塊、鍵盤(pán)處理模塊及控制參數讀／寫(xiě)模塊。為了充分利用單片機內部資源，簡(jiǎn)化硬件電路，采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，而溫度參數的設定(鍵盤(pán)管理)、存儲在INT0中斷下完成；溫度值定期采集(如10秒鐘采集一次)在定時(shí)中斷下完成。圖4為各部分程序流程圖。
? 本系統利用K型熱電偶轉換器MAX6675與單片機接口并采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，使硬件電路大大簡(jiǎn)化，既降低了成本，又提高了系統可靠性和抗干擾性；利用MAX6675，既便于構成溫度顯示儀表，又便于與單片機接口構成溫度測控系統，實(shí)現定溫控制，或按照溫度工藝曲線(xiàn)的要求實(shí)現過(guò)程控制。系統可廣泛應用于高溫測控領(lǐng)域。
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