基于AT89c52的温度测量仪的设计
温度测量仪的设计........................................................................................................ 2
前言 ............................................................ 2 一、总体硬件方案设计 ............................................ 2
1.1、温度传感器的放大电路设计................................................................. 3
1.2、TLC549 模数转化电路设计 ................................................................. 5 1.3、显示电路设计......................................................................................... 5 1.4、无线发送与接收模块的选择与设计..................................................... 6 二、总体的软件程序的设计 ........................................ 7
2.1 温度数据采集和数据处理子程序的设计............................................... 7
图8 温度采集和处理流程图......................................................................... 7 2.2温度显示、保存处理的子程序设计........................................................ 7 2.3 无线发送与接受的子程序的设计........................................................... 8 2.3 十组温度查询的子程序设计................................................................... 9 三、调试与结果分析 ............................................. 10
3.1 调试仪器及方法..................................................................................... 10
3.2 测试数据................................................................................................. 10 3.3 软、硬件调试与故障原因分析............................................................. 10 四、结论 ....................................................... 10 五、参考文献 ................................................... 11 附 录一 硬件原理图及PCB板 ..................................... 12 附录二 软件程序代码 ............................................ 13
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温度测量仪的设计
[摘 要] 本文设计了一个基于集成温度传感器AD590的温度测量仪设计，它的主要功能是利用集成温度传感器AD590，TLC549,51单片机,1602,PT2262,SC2272设计了一个能够测温及其无线传输并显示温度的智能温度测量仪。其中AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。
关键字：51单片机、AD590温度传感器、PT2262、SC2272，TLC549
前言
随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，一般可以归纳以下几个方面。
(1) 扩展检测范围
现在工业上通用的温度检测范围为200～3000℃，而今后要求能测量超 高温度与超低温度。尤其是液化气体的极低温度测量更为迫切，入10K以下 温度测量为当今研究的重要课题。 (2) 扩大测温对象
温度检测技术将会由点测温发展到线、面，甚至立体的测温。应用范围 已经从土业领域延伸到环境保护、家用电器、汽车工业以及航天工业领域。 (3) 发展新型产品
利用以前的检测技术生产处适应于不同场合、不同工况要求的新型产 品，以满足用户需要。同时利用新的检测技术制造出新的产品。 (4) 适应特殊环境下的测温
对许多场合中的温度检测器有特殊要求，入防硫、防爆、耐磨等性能要 求；又如移动物体和高速旋转物体的测温、钢水的连续测温、火焰温度检测等。
因此，本设计方向就是在温度测量远距离传送和保存方面进行有效的探索。
一、总体硬件方案设计
本系统分为两大部分，一部分为温度采集模块、51单片机及发送模块，另一部分为远距离数据的接收模块与51单片机。
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温度采集及发送部分：本设计利用AD590进行温度的测量，在经过电压跟随器，放大电路放大、调整之后通过A/D转换器TLC549将模拟电压信号转化为数字信号，A/D转换之后的数据送到单片机1进行处理，单片机1控制液晶显示器，将温度值在液晶显示器上进行显示，在通过PT2262进行无线发送。
接收及显示部分：用SC2272进行无线接收，接收后的数据送到单片机2，单片机2控制液晶显示器进行显示。 结构图如下：
显示模块 AD590 温度测量 A/D采集模块 单片机1 PT2262 发送
图1 发送模块框架图
显示模块 PT2272 接收 单片机2
图2 接收模块框架图
1.1、温度传感器的放大电路设计
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源，它会将温度转换为电流，在8051的各种课本中经常看到。其规格如下： 1、 度每增加1℃，它会增加1μA输出电流 2、 可测量范围-55℃至150℃ 3、 供电电压范围+4V至+30V
AD590的管脚图及元件符号如下图所示：
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AD590的输出电流值说明如下：
其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。 AD590基本应用电路：
1、AD590的输出电流I=（273+T）uA（T为摄氏温度），因此测量的电压为（273+T）μA×10K=（2.73+T/100）V。为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。
2、 由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压V1需调整至2.73V。
3、 接下来我们使用差动放大器其输出Vo1为（100K/10K）×（V2-V1）=T/10，如果现在为摄氏28℃，输出电压为2.8V，输出电压接AD转换器，那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。
4、通过R9和R12进行分压，V0=T/20，因为测试温度不大于100℃，使得最终输出最大Vo为（1/2）×10=5V；能在A/D转换器TCL549的输入电压范围输入0.3V～VCC +0.3V之内。
图3 温度采集电路
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