凌陽(yáng)單片機(jī)溫度計(jì)設(shè)計(jì)
常見(jiàn)的玻璃管溫度計(jì)，是靠管內(nèi)水銀升降來(lái)判斷溫度值的高低。當(dāng)光線(xiàn)較暗時(shí)，就看不清水銀位置，給觀察帶來(lái)不便。這里介紹一種采用熱敏電阻測(cè)溫并用語(yǔ)音報(bào)告溫度值的熱敏電阻溫度計(jì)，它具有使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
電阻測(cè)溫原理
熱敏電阻是一種新型半導(dǎo)體感溫元件，具有靈敏度高、體積小、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。熱敏電阻可分為正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)兩種類(lèi)型。
負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值減??；當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻值增大，其阻值棗溫度特性曲線(xiàn)如0所示。熱敏電阻的阻值棗溫度特性曲線(xiàn)是一條指數(shù)曲線(xiàn)，非線(xiàn)性較大，在實(shí)際使用中要進(jìn)行線(xiàn)性化處理，但比較復(fù)雜，一般只使用線(xiàn)性度較好的一段（如圖所示ab段）。如果測(cè)出熱敏電阻的阻值，就可以間接的算出對(duì)應(yīng)的溫度值。
溫度特性曲線(xiàn)
硬件電路
用熱敏電阻測(cè)溫的硬件連接見(jiàn)0。將熱敏電阻RT與固定電阻R串聯(lián)，接3.3V電源，當(dāng)溫度改變時(shí)，RT阻值改變，其兩端的電壓隨之改變，測(cè)量?jī)啥说碾妷?，通過(guò)以下公式求得溫度值：T=T0-KVT
其中：
T－被測(cè)溫度
T0－與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù)
K－與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)
VT－熱敏電阻兩端的電壓
此例中選用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻MFD-502-34，其線(xiàn)性化較好的一段是在-20℃~80℃。
硬件連接圖
固定電阻R阻值的選取：
MFD-502-34型熱敏電阻線(xiàn)性化較好的一段是在-20℃棗80℃，為了在最高溫度和最低溫度時(shí)使被測(cè)信號(hào)基本接近滿(mǎn)量程值，采取線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)中間某一點(diǎn)溫度的阻值作為固定電阻的值。它們分壓后，AD的輸入電壓是AD的輸入電壓范圍一半。在25℃時(shí)熱敏電阻的阻值為5KΩ，所以選取固定電阻R的值為5KΩ。
在-20℃時(shí)熱敏電阻的阻值為37.399KΩ，熱敏電阻兩端電壓VRT=2.9V，接近A/D輸入電壓的上限3.3V；在80℃時(shí)熱敏電阻的阻值為0.796KΩ，熱敏電阻兩端電壓VRT=0.45V，接近A/D輸入電壓的下限0V。
在溫度線(xiàn)性化較好的區(qū)域內(nèi)SPCE061A的A/D值都沒(méi)有達(dá)到極限值。按照0接法時(shí)，T0=76，K=0.1022，根據(jù)以上公式和參數(shù)，測(cè)出熱敏電阻兩端的電壓就可以求出被測(cè)溫度。
溫度計(jì)算
系統(tǒng)擴(kuò)展了一個(gè)按鍵，接于IOA15，當(dāng)按鍵按下時(shí)，就進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換初始化，并進(jìn)行4次A/D轉(zhuǎn)換，SPCE061A的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果在高10位，每次將其移入低10位再計(jì)算4次平均值作為AD有效結(jié)果返回；為了提高準(zhǔn)確度，變量TempAD、Temper都采用浮點(diǎn)數(shù)，計(jì)算完成用語(yǔ)音將溫度值報(bào)出來(lái)。由于在放音時(shí)播放函數(shù)會(huì)改變一些參數(shù)，為了穩(wěn)定期間，在每次A/D轉(zhuǎn)換前都做一次初始化。
由于每個(gè)熱敏電阻的特性并非一樣、與熱敏電阻串聯(lián)的固定電阻的不準(zhǔn)確等原因，每支溫度計(jì)在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)至少找5點(diǎn)進(jìn)行校正，并適當(dāng)?shù)男薷膮?shù)以達(dá)到最佳狀態(tài)。
A/D轉(zhuǎn)換程序：
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