利用熱電偶轉(zhuǎn)換器的單片機溫度測控系統(tǒng)
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利用熱電偶轉(zhuǎn)換器的單片機溫度測控系統(tǒng)
介紹K型熱電偶轉(zhuǎn)換器MAX6675及其在單片機溫度測控系統(tǒng)中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的測溫系統(tǒng)相比，它具有外圍電路簡單、可靠性高、抗干擾性強等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞：熱電偶；轉(zhuǎn)換器；單片機；外圍電路
Thermocouple Converter Microprocessor Temperature MC System
LIU Hongen
(Huai’an College of Information Technology, Huai’an 223001, China)
Key words: thermocouple; converter; microprocessor; peripheral circuit; MC(measurement and control)
MAXIM公司新近開發(fā)出一種K型熱電偶信號轉(zhuǎn)換器(IC)MAX6675，該轉(zhuǎn)換器集信號放大、冷端補償、A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出溫度的數(shù)字信號，使溫度測量的前端電路變得十分簡單。
MAX6675的內(nèi)部由精密運算放大器、基準(zhǔn)電源、冷端補償二極管、模擬開關(guān)、數(shù)字控制器及ADC電路構(gòu)成，完成熱電偶微弱信號的放大、冷端補償和A／D轉(zhuǎn)換功能。MAX6675采用8腳SO形式封裝，圖1為引腳排列圖，T+接K型熱電偶的正極(鎳鉻合金)，T-接K型熱電偶的負(fù)極(鎳硅合金或鎳鋁合金)；片選信號端CS為高電平時啟動溫度轉(zhuǎn)換，低電平時允許數(shù)據(jù)輸出；SCK為時鐘輸入端；SO為數(shù)據(jù)輸出端，溫度轉(zhuǎn)換后的12位數(shù)據(jù)由該腳以SPI方式輸出。
?2.1硬件電路
?2.2軟件編程
軟件部分采用MCS-51匯編語言編寫程序。運用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件主要包括主程序模塊、MAX6675的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集模塊、動態(tài)掃描顯示模塊、采樣值與設(shè)定值比較、控制輸出模塊、鍵盤處理模塊及控制參數(shù)讀／寫模塊。為了充分利用單片機內(nèi)部資源，簡化硬件電路，采用動態(tài)掃描方式顯示，而溫度參數(shù)的設(shè)定(鍵盤管理)、存儲在INT0中斷下完成；溫度值定期采集(如10秒鐘采集一次)在定時中斷下完成。圖4為各部分程序流程圖。
軟件部分采用MCS-51匯編語言編寫程序。運用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件主要包括主程序模塊、MAX6675的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集模塊、動態(tài)掃描顯示模塊、采樣值與設(shè)定值比較、控制輸出模塊、鍵盤處理模塊及控制參數(shù)讀／寫模塊。為了充分利用單片機內(nèi)部資源，簡化硬件電路，采用動態(tài)掃描方式顯示，而溫度參數(shù)的設(shè)定(鍵盤管理)、存儲在INT0中斷下完成；溫度值定期采集(如10秒鐘采集一次)在定時中斷下完成。圖4為各部分程序流程圖。
? 本系統(tǒng)利用K型熱電偶轉(zhuǎn)換器MAX6675與單片機接口并采用動態(tài)掃描顯示方式，使硬件電路大大簡化，既降低了成本，又提高了系統(tǒng)可靠性和抗干擾性；利用MAX6675，既便于構(gòu)成溫度顯示儀表，又便于與單片機接口構(gòu)成溫度測控系統(tǒng)，實現(xiàn)定溫控制，或按照溫度工藝曲線的要求實現(xiàn)過程控制。系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于高溫測控領(lǐng)域。
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