溫度照度記錄儀中測溫元件簡介及軟硬件系統的設計
宏觀物體的許多性質都與其冷熱狀態密切相關的，通常用“溫度”這個物理量來表述物體的冷熱狀態。隨著工業的不斷發展，溫度照度記錄儀在各個領域的應用非常廣泛，對溫度測量的各種要求也越來越高。本文介紹了溫度照度記錄儀采用多個DS18B20與AD590兩種測溫元件進行多方式、多點測溫監控，從溫度照度記錄儀的測溫元件簡介及軟硬件系統的設計為大家詳細的介紹一下。
溫度照度記錄儀中測溫元件簡介：DS18B20溫度傳感器是一種改進型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測溫度，并根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。其工作電壓為3～5V/DC，測溫范圍為－55℃～+125℃，固有測溫分辨率0.5℃。其測溫原理如圖1所示。圖中低溫度系數晶振受溫度影響不大，產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器1。高溫度系數晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，產生信號作為減法計數器2的脈沖輸入。減法計數器1和溫度寄存器被預置在－55℃對應的基數值。減法計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當減法計數器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數器1的預置將重新被裝入，減法計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環直到減法計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫度。AD590AD590AD590AD590是單片集成兩段感溫電流源，其輸出電流與絕對溫度成正比，適用于150℃；以下電氣溫度傳感器的遠程溫度檢測其電源電壓范圍為4～30V/DC，測溫范圍為－55℃；～+150℃；，非線性誤差為±；0.3℃；。其典型電路如圖2所示。流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，其輸出電流是以絕對零度（-273℃；）為基準，每增加1℃；，會增加1uA的輸出電流。因此所測電壓Vo=（2.73+t/100）V（R=10KΩ；）。
溫度照度記錄儀的硬件系統設計：本系統的硬件電路主要由單片機最小系統顯示電路、測溫電路和報警電路組成。溫度照度記錄儀單片機最小系統本系統選用了單片機STC89C52，由于其片內程序存儲器采用閃速存儲器，使其具有運算速度快、加密性好、抗干擾能力強等優點。選用12MHz晶振和33pF起振電容配以按鍵式復位電路。串行通信電路選用的芯片是STC232，通過串口線與PC機相連，用于程序的下載。顯示電路顯示電路選用LCD1602液晶顯示器，它是一種體積小且微功耗的點陣型液晶模塊，常被用在袖珍式儀表應用系統中。液晶顯示器外接上拉電阻與單片機的P0口連接以輸出數據。報警電路選用三極管與限流電阻、發光二極管和蜂鳴器組成的聲光報警電路，當所測溫度超過所設置的最高上限或最低下限時，報警電路開始啟動蜂鳴器發出聲音、發光二極管閃爍。
溫度照度記錄儀的軟件設計及仿真實驗：軟件設計，軟件設計采用模塊化的方法，主要有主程序、按鍵處理、測溫轉換、LCD顯示及分析報警程序構成，軟件流程圖如圖3所示。仿真實驗，采用Proteus對電路進行仿真。本設計的程序設定上限溫度為50℃，下限溫度位0℃。當溫度產出所設置的上、下限時，將發出聲光報警，此時蜂鳴器發出報警聲音，并配有黃色和紅色的LED發光二極管分別對應超出上限和下限溫度。
溫度照度記錄儀使用AltiumDesigner進行硬件的設計并在PC機端采用KEILC51與Proteus相結合進行程序的編輯、調試，通過串口實現PC機與單片機的通信，效果良好。成品顯示四點測溫值。
