基于熱敏電阻的多點(diǎn)溫度測量系統
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0．引言
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/84176.htm在現代農業(yè)中，許多情況下需要溫度測量，用來(lái)測量溫度的傳感器種類(lèi)很多，熱敏電阻器就是其中之一。熱敏電阻靈敏度高、穩定性好、體積小、電阻值大等特點(diǎn),已廣泛于溫度測量和控制領(lǐng)域。在所有被動(dòng)式溫度傳感器中，熱敏電阻的靈敏度(即溫度每變化一度時(shí)電阻的變化)最高，在溫室大棚內，溫度測量精度一般在±0.5—1ºC左右，在這種情況下，,熱敏電阻的引線(xiàn)長(cháng)度在100—200米，對測量造成的誤差可以忽略不計，使測量系統的電路簡(jiǎn)單、使用方便。
1．熱敏電阻的測量電路
在多點(diǎn)溫度測量系統中，熱敏電阻采用溫度-頻率法測量框圖，如圖1所示。
圖1溫度—頻率測量原理
圖1中，IC1是555時(shí)基集成電路，是一個(gè)典型的無(wú)穩態(tài)多諧振蕩器,IC2是AT89C52單片機。R3是555電路輸出的電平上拉電阻，使輸出的高電平穩定在5V，C2為抗干擾濾波電容，Rt為熱敏電阻，f是頻率信號輸出。
其中 f="1".442695041/（C1*（R1+2*Rt ））
從上式可以看出，當C1、R1為固定值時(shí)，555時(shí)基電路的輸出頻率f僅僅與Rt有關(guān),而熱敏電阻的阻值Rt與測量的溫度有關(guān)。因此，需要測量的溫度由Rt熱敏電阻轉換成電阻值，通過(guò)555時(shí)基電路轉換成頻率信號，單片機通過(guò)P3。5（T1口）對頻率進(jìn)行測量，就可以計算出測量的溫度值。
多路控制開(kāi)關(guān)的組成與工作原理如圖2所示。
圖2 多路開(kāi)關(guān)控制原理
在圖2中，IC2 為單片機，IC3、IC4為74LS138集成電路組成，J01--J16為繼電器。單片機的P1.0 – P1.2作為二個(gè)74LS138的地址，P1.3、P1.4作為二個(gè)74LS138的片選信號,單片機改變P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4的值，就可以控制繼電器，使熱敏電阻依次接入，進(jìn)行溫度信號的測量。采用繼電器控制，減少了熱敏電阻接入路的接觸電阻，可以提高測量的精度。顯示設備為5位LED數碼管，2位用于顯示溫度信號的通道號，3位用于顯示溫度值，其中，2位整數，1位小數。
2．單片機的應用
單片機為AT89C52，片內有256B RAM和8KB的Flash ROM，可以反復多次改寫(xiě)程序，十分方便。單片機的定時(shí)器/計數器T1工作在方式1，作為16位的外部脈沖計數器，記錄555電路輸入的脈沖數。單片機的定時(shí)器/計數器T0也工作在方式1，作為16位定時(shí)器用，記錄單片機CPU的時(shí)鐘脈沖。在編寫(xiě)程序時(shí)，使T0的定時(shí)時(shí)間為0.1秒，通過(guò)T1在0.1秒內測量到的脈沖數，就可以計算出頻率值，從而知道被測量的溫度值。參考程序如下：（CPU振蕩頻率為12MHz）
MOV TMOD，#15H ；設置 T0為16位計數方式，T1為16位定時(shí)方式
MOV TH0，#00H ；T0計數器清零
MOV TL0，#00H ；
MOV 30H，#14AH ；循環(huán)20次，使定時(shí)時(shí)間為0.1秒
SETB TR0 ；啟動(dòng)T0計數器開(kāi)始計數
Y1： MOV TH1，#3CH ；T1定時(shí)器設置初值
MOV TL1，#ACH ；
SETB TR1 ；啟動(dòng)T1定時(shí)器開(kāi)始計時(shí)
Y2： JBC TF1，Y3 ；判別T1定時(shí)器計時(shí)50mS到否，到則轉Y3
AJMP Y2 ；50mS未到，則繼續
Y3： DJNZ 30H，Y1 ；判別定時(shí)0.1秒到否，未到則繼續
CLR TR0 ；定時(shí)0.1秒到，清T0、T1溢出標志
CLR TR1 ；
MOV 7BH，TH0 ；將測量的頻率值存放在7AH、7BH內存中
MOV 7AH，TL0
在單片機進(jìn)行頻率采樣的時(shí)候，首先通過(guò)多路控制開(kāi)關(guān)輸出某溫度測量信號的地址值，然后進(jìn)行溫度的測量。
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