基于mcs-51单片机实现温度的检测

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1、!基于!"#$%&单片机实现温度的检测&’)董晓友，白泽生，刘(锐（&*延安大学仪器维修中心；’*延安大学物理与电子信息学院；)*延安铁通公司，陕西延安+&,---）摘(要：一些系统常常需要测量、控制和保持温度，而温度是一个模拟量*如果采用适当的技术和元件，将模拟的温度量转化为数字量虽不困难，但电路较复杂，成本较高，用单片机多余./0口1&（1&*-，1&*&，1&*’）检测温度，可以使电路简单，接口少，应用在一些精度要求不太高的系统*关键词：单片机；热敏电阻；定时器/计数器2-；温度检测中图分类号：21)3&*+,(((文献标识码：4(((文章编号：&

2、--5$,-’6（’--%）-’$--5&$-5((单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，置47"的微处理器这不成为问题，但是外部串行在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控47"就需要’到5个./0线与微处理器进行通讯*［&］制，原理上，微处理器对温度值的读取很简单，将作者设计了一种低成本的利用单片机多余./0热敏电阻或其它模拟温度传感器的输出送入模数转口实现的温度检测电路，该电路非常简单，易于实换器（47"），微处理器只需读取模数转换器输出的现，并且适用于几乎所有类型的单片机*在这里使用数字量即可*有些微处理器内部带47"，在某种程了具有负温度系

3、数的;2"热敏电阻，其电阻率与温度上简化了设计，但47"需要一个基准电压，可由度呈线性关系，且线性温度范围很广*其特点有：外部器件产生*热敏电阻传感器的基准电压通常与（&）精度高；（’）可靠性高；（)）小型化；（5）响应快；其电阻分压网络高端上的电压相同*这类温度测量（%）成本低、价格便宜*系统不仅较复杂，成本高，而且还有以下问题：（&）传感器输出电压范围远小于47"的输入范围：用于!"工作原理温度测量的47"一般是8位精度，采用’9%:基准电压，通常这也就是输入电压范围*如果在温度测量电路工作原理如图&，1&*-、1&*&和1&*’是单范围内传感器对应

4、的最大输出仅为&9’%:，则有效片机的)个./0脚；!"为&--<的精密电阻；!#为分辨率就下降为+位*为达到8位精度，必须利用外&--<=精度为&>的热敏电阻；!&为&--!的普通部运算放大器增加信号增益，或者降低47"的基准［’］电阻；$&为-9&"?的瓷介电容*其工作原理为：电压（对有些47"而言，这样会降低转换精度）*（&）先将1&*-、1&*&、1&*’都设为低电平输出，（’）裕量小：热敏电阻网络或其它模拟温度传感器误差、47"的转换误差、运算放大器失调、增益设置使$&放电至放完*电阻的公差、以及电压基准误差的总和可能已超出（’）将1&*&、1

5、&*’设置为输入状态，1&*-设为系统的容差*（)）非线性：热敏电阻的传递函数具有高电平输出，通过!"电阻对$&充电，单片机内部计严重的非线性，因此在许多应用场合，由于需要测量时器清零并开始计时，检测1&*’口状态，当1&*’口的温度范围较大，非线性表现得非常突出*（5）47"检测为高电平时，即$&上的电压达到单片机高电平的输入端口有限：如果需要测量的温度点比47"的输入端口多，就需要增加多路切换器，这会增加成本输入的门嵌电压时，单片机计时器记录下从开始充和开发时间*（%）微处理器的./0引脚有限：对于内电到1&*’口转变为高电平的时间2&*!收稿日期：

6、’--5&-&3万方数据作者简介：董晓友（&3,-），男，浙江武义县人，延安大学仪器维修中心主任*’&延安大学学报（自然科学版）第&’卷（!）将"#$%、"#$#、"#$&都设为低电平输出，使放电至放完$（’）再将"#$%、"#$&设置为输入状态，"#$#设为高电平输出，通过()电阻对*#充电，单片机内部计时器清零并开始计时，检测"#$&口状态，当"#$&口检测为高电平时，单片机计时器记录下从开始充电到"#$&口转变为高电平的时间)&$&由++!"#!［$#,%’"］&#&&’(可以得到：#，即’&#&&)’(’&&#图#+电路原理图通过单片机计算得到热

7、敏电阻()的阻值$并通过查表法可以得到此时的温度值$该测温电路的误差来源于这几个方面：单片机的定时器)%的精度，’(电阻的精度，热敏电阻’&的精度，而与单片机的输出电压值、门嵌电压值、电容精度无关$因此，适当选取热敏电阻和精密电阻的精度，单片机的工作频率够高，就可以得到较好的测温精度$如果"#$&具有外部上升沿中断的功能，程序可以更简单，效果更好$!"软件编程单片机控制流程图如图&：程序如下：++(-#./012%3++；电阻(-#%%-!++(-&./01453++(-!./01%#3++6(7%%%%3++289":)2()；复位入口++6(7%%%

8、;3++289")%<=++96>)96@，1%#3:)2()：96>:"，15