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1、 單片機通過熱敏電阻測溫一、前言近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，越來越多的參數(shù)需要通過溫度測量來獲得。因此，溫度一詞在生產(chǎn)生活中出現(xiàn)的頻率日益增加。與之相對應(yīng)的，溫度測量也成為了生產(chǎn)生活中頻繁使用的詞語，同時它在各行各業(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。溫度是表征物體冷熱程度的物理量，溫度測量則是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一個很重要而普遍的參數(shù)。溫度的測量對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進國民經(jīng)濟的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位。而且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，溫度傳感器的種類還是不斷增加豐富來滿足生產(chǎn)生活中的需要。而作為一種具有功能強

2、，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點的器件，單片機成為溫度測量系統(tǒng)的首選部件。近年年來隨著計算機在社會領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷地走向深入，越來越廣泛地應(yīng)用各個領(lǐng)域。單片機溫度測量師對溫度進行有效的測量，并且能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在電力工程、化工生產(chǎn)、機械制造、冶金工業(yè)等重要工業(yè)領(lǐng)域中，擔(dān)負著重要的測量任務(wù)。在日常生活中，也可以廣泛實用于地?zé)帷⒖照{(diào)器、電加熱器等各種家庭室溫測量及工業(yè)設(shè)備溫度測量場合。三、硬件設(shè)計如圖所示，本設(shè)計包括最小系統(tǒng)、測溫電路、數(shù)碼管顯示、下載口、蜂鳴器、鍵盤等部分。本設(shè)計采用按鍵設(shè)置溫度報警點通過測溫電路采集

3、溫度信息，經(jīng)過STC12C5410AD進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、處理并將實際溫度值和設(shè)定溫度值分別顯示在共陰極數(shù)碼顯示管LED上。3.1 溫度采樣部分如圖3.1所示，測溫電路利用熱敏電阻將溫度轉(zhuǎn)化為電量，并將電壓值輸入STC12C5410AD進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。STC12C5410AD將轉(zhuǎn)換所得的數(shù)值輸入數(shù)碼管顯示出來。 圖3.1 溫度采樣電路3.2 溫度顯示部分LED數(shù)碼管將STC12C5410AD處理的溫度信息顯示出來。圖3.2為測溫系統(tǒng)的顯示部分。數(shù)碼管的8個管腳由STC12C5410AD的P2口控制。4個三極管用來控制數(shù)碼管顯示。其基極分別與P3.2P3.5口相接。若P3.2輸出高電平，則Q1導(dǎo)通，ST

4、C12C5410AD的P2口控制第一個數(shù)碼管的8個管腳。P2口輸出高電平，對應(yīng)的管腳發(fā)光；反之，管腳不發(fā)光。如此將數(shù)值顯示出來。4個數(shù)碼管都顯示出數(shù)值后，即得到溫度值。 圖3.2 溫度顯示部分3.3 溫度報警部分溫度報警部分包括報警點設(shè)置和蜂鳴器。本設(shè)計通過鍵盤進行溫度報警點設(shè)置。5個按鍵分別接至P1.6P1.2口。其中，conf鍵控制數(shù)碼管。當(dāng)該鍵按下時，數(shù)碼管顯示全部為0，即將數(shù)碼管切換至溫度報警點設(shè)置界面。Bai、shi、ge、dian鍵分別控制百位、十位、個位和小數(shù)點后一位。該4鍵每按一下，數(shù)值增1。當(dāng)數(shù)值為9后，再按一下則歸0。蜂鳴器一管腳接至P3.7口。若所測溫度超限時，則報警。

5、3.4 程序下載部分 下載口的作用是將編寫的程序燒入單片機內(nèi)。 四、軟件設(shè)計 4.1 熱敏電阻曲線擬合y=-30:5:110;x0=909.42 876.84 838.24 647.6 742.91 688.04 630.31 570.9 512 453.56. 398.73 347.87 301.65 260.28 223.81 191.89 169.24 140.17 119.73. 102.31 87.86 74.97 64.3 55.22 47.65 41.18;x=0.005.*x0;cftool(x,y)得結(jié)果：Linear model Poly3: f(x) = p1*x3 +

6、p2*x2 + p3*x + p4Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = -2.537 (-3.205, -1.869) p2 = 22.01 (16.95, 27.08) p3 = -77.14 (-87.64, -66.64) p4 = 117.9 (112.8, 123)Goodness of fit: SSE: 357.4 R-square: 0.993 Adjusted R-square: 0.9921 RMSE: 3.781可得溫度與電壓值間的關(guān)系：T= -2.537 U3+22.01 U2-77.14 U+117.94.2

7、編程#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longsbit beep=P37;uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, 0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;/0-fulong alarmT;void delay(uchar a)/延時a ms uchar j; while(a-!=0) for(j=0;j125;j+); uint GetAdData(

8、) /AD轉(zhuǎn)換子程序uchar Lo2; uint Hi8;ADC_CONTR=0xEF; /啟動AD,并選p1.7為AD轉(zhuǎn)換通道 P1M0=0x03;P1M1=0x03;/p1.7先設(shè)開漏while(!(ADC_CONTR&0x10); /等待AD轉(zhuǎn)換標(biāo)志置1，即轉(zhuǎn)換結(jié)束ADC_CONTR = 0x87; /關(guān)AD電源，清D轉(zhuǎn)換標(biāo)志，仍置p1.7為AD轉(zhuǎn)換通道Lo2 =ADC_LOW2;Lo2&=0x03;Hi8 =ADC_DATA;Hi89) bai=0; if(P14=0) /按下十位控制鍵 delay(1); if(P14=0) shi+=1; if(shi9) shi=0; if(P

9、13=0)/按下個位控制鍵 delay(1); if(P13=0) ge+=1; if(ge9) ge=0; if(P12=0)/按下點位控制鍵 delay(1); if(P12=0) dian+=1; if(dian9) dian=0; for(i=0;i100;i+) /顯示所設(shè)置的溫度 display(bai*100+shi*10+ge+0.1*dian)*10); alarmT=bai*100+shi*10+ge+0.1*dian;for(i=0;i100;i+) /顯示報警溫度 display(alarmT*10);void main() ulong U,T; uchar i,j; while(1) U=GetAdData(); U=U*5/1024; /10位AD轉(zhuǎn)換為模擬電壓，參考電壓為5V T= -2.537*U*U*U+22.01*U*U-77.14*U+117.9; /計算溫度 for(i=0;i=alarmT) /報警 for(j=0;j100;j+) beep=!beep;