LM35 是由National Semiconductor 所生產(chǎn)的溫度傳感器,其輸出電壓為攝氏溫標(biāo),。LM35是一種得到廣泛使用的溫度傳感器,。由于它采用內(nèi)部補(bǔ)償,所以輸出可以從0℃開始,。LM35有多種不同封裝型式,。在常溫下,LM35 不需要額外的校準(zhǔn)處理即可達(dá)到 ±1/4℃的準(zhǔn)確率,。 本文主要詳細(xì)介紹lm35測溫電路圖,,具體的跟隨小編一起來了解一下。 lm35測溫電路設(shè)計(jì)(一)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)由溫度傳感器電路,、信號放大電路,、A/ D 轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng),、顯示電路構(gòu)成,,框圖如圖1.1 所示。其實(shí)現(xiàn)方式是: ADC0808 轉(zhuǎn)換來自0通道的經(jīng)過放大的傳感器輸出信號,。AT89C51 的P0 口與ADC0808 的輸出相連用于讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,,同時(shí)P2.0~P2.6 作為控制總線,向ADC0808 發(fā)送鎖存,、啟動(dòng)等控制信息,,并查詢EOC 狀態(tài)。ALE 經(jīng)分頻后給ADC0808 提供時(shí)鐘信號,。P1 口用于向顯示電路輸出段碼,,P3.5~P3.7 用于數(shù)碼管的位選。
工作原理 系統(tǒng)原理圖如圖1.2 所示,,它的工作原理是:單片機(jī)AT89C51 通過P2 口的I/O線向ADC0808 發(fā)送鎖存地址以及復(fù)位,、啟動(dòng)轉(zhuǎn)換等信號,并查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài),。ADC0808 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后,,將0 通道輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量,供AT89C51讀取使用,,并且將EOC 置1 供單片機(jī)查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài),。而溫度傳感器負(fù)責(zé)將溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,,但信號較弱,需先送到放大電路進(jìn)行放大后再送ADC0808的0 通道,。當(dāng)單片機(jī)查詢到轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號后讀取數(shù)據(jù)并按照顯示的需要進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)BCD 碼等處理,,最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。
LM35 電源電路 LM35 有單電源和雙電源兩種接法,,正負(fù)雙電源的供電模式可提供負(fù)溫度的測量,,單電源模式在25℃下電流約為50 mA,非常省電,,本設(shè)計(jì)采用的是單電源的接法。如圖1.3 所示,。單電源模式下,,LM35的電壓與溫度的關(guān)系是:
信號放大電路 本系統(tǒng)所采用的LM35 輸出電壓為0~1.5V 雖然在ADC0808 的輸入電壓允許范圍內(nèi),但電壓信號較弱,,直接進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換會(huì)導(dǎo)致數(shù)字量太小,、精度低等不足。所以在轉(zhuǎn)換前先進(jìn)行信號放大,,放大電路如圖1.4 所示,,因?yàn)?808 的量程為0~+5V,而LM35 的單電源模式輸出電壓為0~1.5V,,所以放大倍數(shù)不能超過5 倍,。ADC0808 的分辨率為5V/28=0.0195V=20mV 而LM35 每增加1℃輸出電壓增加10mV 即放大倍數(shù)不能小于2 倍。0808 的最大輸出為28=255,。如假設(shè)溫度為T℃,,0808 輸出數(shù)為X,當(dāng)放大2 倍時(shí)有20mV×T/5V=X/255,,即T=250×X/255≈T=X,,可直接把0808 輸出數(shù)值作為實(shí)際溫度值。然而當(dāng)放大3 倍時(shí),,則需要在軟件程序中進(jìn)行相應(yīng)換算才能得到T 而且精確度也不高,,故放大電路選擇放大2 倍。
數(shù)碼管顯示電路 本設(shè)計(jì)采用3 位數(shù)碼管分別用來顯示溫度的百位,、十位和個(gè)位,,顯示電路如圖1.5 所示。本系統(tǒng)采用共陽極靜態(tài)掃描的方式連接,。數(shù)碼管的段碼數(shù)據(jù)由AT89C51的P1 口送出,,AT89C51 的P3.5~P3.7 輸出位選信號,只有被選中的那位數(shù)碼管才會(huì)顯示段碼信息,。
款lm35測溫電路設(shè)計(jì)(二)本設(shè)計(jì)介紹了一種溫度傳感器選用LM35,、單片機(jī)選用AT89s52的溫度測量系統(tǒng),。該系統(tǒng)的溫度測量范圍為0~100℃,可以精確到0.1,,可適用于工業(yè)場合及日常生活中,。 本測溫系統(tǒng)由溫度傳感器電路、信號放大電路,、A/D轉(zhuǎn)換電路,、單片機(jī)系統(tǒng)、溫度顯示系統(tǒng)構(gòu)成,。其基本工作原理:溫度傳感器電路將測量到的溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出到信號放大電路,,與溫度值對應(yīng)的電壓信號經(jīng)放大后輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路,把電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送給單片機(jī)系統(tǒng),,單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)顯示需要對數(shù)字量進(jìn)行處理,,再送溫度顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
硬件電路設(shè)計(jì)
溫度傳感器電路 溫度傳感器采用的是NS公司生產(chǎn)的LM35,,他具有很高的工作精度和較寬的線性工作范圍,,他的輸出電壓與攝氏溫度線性成比例且無需外部校準(zhǔn)或微調(diào),可以提供±1/4℃的常用的室溫精度,。 LM35的輸出電壓與攝氏溫度的線形關(guān)系可用下面公式表示,,0℃時(shí)輸出為0 V,每升高1℃,,輸出電壓增加10 mV,。其電源供應(yīng)模式有單電源與正負(fù)雙電源兩種,其接法如圖3與圖4所示,。正負(fù)雙電源的供電模式可提供負(fù)溫度的測量,,單電源模式在25℃下電流約為50 mA,非常省電,。本系統(tǒng)采用的是單電源模式,。 信號放大電路 由于溫度傳感器LM35輸出的電壓范圍為0~0.99 V,雖然該電壓范圍在A/D轉(zhuǎn)換器的輸入允許電壓范圍內(nèi),,但該電壓信號較弱,,如果不進(jìn)行放大直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換則會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量太小、精度低,。系統(tǒng)中選用通用型放大器μA741對LM35輸出的電壓信號進(jìn)行幅度放大,,還可對其進(jìn)行阻抗匹配、波形變換,、噪聲抑制等處理,。系統(tǒng)采取同相輸入,電壓放大倍數(shù)為5倍,電路圖如圖5所示,。
A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換電路選用8位AD轉(zhuǎn)換器ADC0809,。ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器,可處理8路模擬量輸入,,且有三態(tài)輸出能力,。圖5中運(yùn)算放大器的輸出電壓V,送入ADC0809的模擬通道IN0,。單片機(jī)AT89C52控制ADC0809的開始轉(zhuǎn)換,、延時(shí)等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束以及讀出轉(zhuǎn)換好的8位數(shù)字量至單片機(jī)進(jìn)行處理。 |
|