基于Pt100運用查表法實現的高溫溫度計設計
2 軟件設計
系統的軟件包括溫度采集部分、A/D轉換模塊,接收結果處理顯示部分。整個程序采用C語言編寫,采用模塊化程序設計。
設計采用Pt100模擬溫度傳感器采集數據,單片機通電后,Pt100由于溫度變化,引起電阻發生變化,進而橋式測溫電路的電壓值發生變化,經過差分放大、A/D轉換后送入單片機。單片機始終等待A/D轉換值的到來,因為本設計只需要測量溫度,所以沒有采樣周期,讀取A/D值的程序放入無限循環中。在設計中,由于Pt100的電阻值和溫度不成線性關系,所以設計用Matlab擬合函數創建一個電阻值一溫度對應表格,查表得到溫度值。程序開始后,先對液晶屏、A/D進行初始化處理,然后確定液晶屏在空閑狀態,調用液晶寫地址指令函數,使液晶屏分兩行顯示,接著調用液晶寫數據函數在第1行寫入溫度計的英文Thermometer,第2行寫入查表得到的溫度值。
A/D模塊,首先對A/D初始化,然后把A/D的CS管腳、時鐘脈沖CLK拉至高電平,接著把CS拉至低電平開始采樣。在寫程序的時候要注意先發送給A/D兩個下降沿脈沖,然后才開始采樣數據。實驗證明,如果直接進行采樣,會導致采樣數據誤差很大。采樣完成后給CS管腳拉至高電平,停止采樣,返回數值。接著進行下一組數據的采樣。主程序流程圖如圖7所示。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/194580.htm
3 系統測試
液晶模塊的硬件電路接好后,接通電源,調節與LCD連接的電位器,使液晶顯示亮度適中,顯示結果與預期結果相同,液晶模塊測試正常。開啟電源,Pt100開始測溫,利用水銀溫度計做參考,計算Pt100溫度測量誤差。Pt100溫度測量結果如表1所示。
由于設計的溫度計精度只有1℃,所以小數點后的溫度值都為0,經過測試計算,溫度測量的平均誤差為2.5%。
4 結束語
在程序模塊,開始沒有利用查表法,直接用公式進行計算,誤差較大。經過不斷地修改,發現查表法很好地解決了這個問題,在系統的大范圍測溫中,這個誤差在高溫環境下影響不大。系統可以用于高溫環境中,測溫準確、操作方便、成本低廉,有較高的實用性。還可以經過改善做成無線收發系統,成為遠距離測溫控制系統。
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