1、情景7：溫度檢測系統(tǒng)7.4 溫度檢測系統(tǒng)的程序設(shè)計 7.2 PWM波的產(chǎn)生 7.3 溫度檢測系統(tǒng)的標(biāo)校過程 7.5 本情境的任務(wù) 7.1 數(shù)字式溫度檢測系統(tǒng)的組成 8/9/202217.1 數(shù)字式溫度檢測系統(tǒng)的組成數(shù)字式溫度測量系統(tǒng)是利用微處理器為核心而構(gòu)成的一種溫度測量和顯示系統(tǒng)，它主要有溫度測量單元，溫度變送單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，數(shù)據(jù)處理分析單元以及顯示單元等組成。為了便于對溫度測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證，該系統(tǒng)還具有可控加溫環(huán)節(jié)，具體實現(xiàn)思路是采用PWM方式驅(qū)動加熱絲，完成溫度的增加，從而減小了系統(tǒng)標(biāo)校和測試的工作量。 8/9/20222數(shù)字式溫度檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖8/9/202237.2 PW

2、M波的產(chǎn)生為了完成對被測對象進(jìn)行加溫的工作，需要設(shè)計一個升溫的驅(qū)動單元，現(xiàn)要求采用PWM方式實現(xiàn)，及將加熱絲通過一個固態(tài)繼電器（Solid State Relay）的觸點接到24V的直流電源，PWM的周期為50ms。當(dāng)改變占空比就可以實現(xiàn)加熱功率的改變。 1PWM加溫電路的硬件實現(xiàn) 8/9/202242PWM波形的軟件實現(xiàn) PWM波形的周期為50ms，當(dāng)單片機(jī)的定時器0或1采用方式一時，完全可以實現(xiàn)050ms之間的任意時間定時。因此PWM波的產(chǎn)生可以采用定時器中斷方式實現(xiàn)，及裝入的第一次定時時間常數(shù)應(yīng)為高電平的持續(xù)時間，且使P1.0口為高；當(dāng)定時時間到時，再裝入低電平的持續(xù)時間常數(shù)，且使P1.

3、0口為低。這樣，反復(fù)循環(huán)，就可以產(chǎn)生占空比連續(xù)可調(diào)的PWM波。具體實現(xiàn)請自行考慮。 當(dāng)P1.0口輸出低電平時，三極管截止，SSR處于斷開狀態(tài)，加熱絲不加電；當(dāng)P1.0口輸出高電平時，三極管飽和，SSR處于導(dǎo)通狀態(tài)，加熱絲加電。當(dāng)改變加熱絲通電的時間，就可以實現(xiàn)加熱溫度高低的控制。 8/9/202256.3 溫度檢測系統(tǒng)的標(biāo)校過程1傳感器變送器的零點和滿量程的標(biāo)定 溫度傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)為：零點、滿量程輸出、增益、以及線性度等。進(jìn)行溫度傳感器的這幾個指標(biāo)的測試過程，稱為傳感器的標(biāo)定。 首先，準(zhǔn)備一個燒杯的冰水混合物，將被標(biāo)定溫度變送器和校準(zhǔn)用熱電阻Pt100都埋入到冰水混合物中，直到接Pt10

4、0的標(biāo)準(zhǔn)表顯示溫度為0，再調(diào)節(jié)溫度變送器的調(diào)零電阻，使得溫度變送器的輸出為0V。然后再用加熱裝置加熱燒杯的水并使其沸騰，讀取標(biāo)準(zhǔn)表所示的實際溫度數(shù)，然后再調(diào)節(jié)溫度變送器的滿量程調(diào)節(jié)電阻，使得其輸出為5V。反復(fù)進(jìn)行零點和滿量程標(biāo)定若干次，直到合適為止，并記錄此時滿量程所對應(yīng)的實際輸出電壓和實際溫度值，為下面的溫度測量的數(shù)字實現(xiàn)提供依據(jù)。 8/9/202262溫度檢測系統(tǒng)的數(shù)字化實現(xiàn) 首先，調(diào)試ADC0804的測試程序，并用數(shù)碼管進(jìn)行實時顯示。顯示要求為0.0100.0。然后利用標(biāo)定溫度傳感器所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換系數(shù)的求取。注意為了減小CPU的計算量，可采用定點數(shù)運算，及為了顯示溫度的小數(shù)點后一位，

5、可將所有的溫度數(shù)據(jù)都100，則折算系數(shù)計算公式為 K=(滿量程實測溫度100-零點實測溫度100)/(AD采集的滿量程讀數(shù)-AD采集的零點讀數(shù)) （公式7-1） 則對應(yīng)的數(shù)碼管顯示數(shù)為：Disp_num=（K（AD采集的實際讀數(shù)-AD采集的零點讀數(shù)）-零點實測溫度100）/10 （公式 7-2）注意：公式的計算結(jié)果的單位為0.1。 8/9/20227例如：系統(tǒng)有四個按鍵，我們可以按照如下思想進(jìn)行規(guī)定：KEY1：實時溫度顯示按鍵，當(dāng)按下此鍵系統(tǒng)顯示實時溫度。KEY2：PWM占空比設(shè)定鍵，系統(tǒng)顯示當(dāng)前的占空比，數(shù)據(jù)范圍199。KEY3：占空比加1鍵，每按下一次，當(dāng)前占空比加1，加到99停止。KEY4：占空比減1鍵，每按下一次，當(dāng)前占空比減1，減到1停止。 6.4 溫度檢測系統(tǒng)的程序設(shè)計8/9/202281產(chǎn)生PWM波形的定時器中斷服務(wù)程序流程圖 8/9/202292主程序流程圖8/9/2022102鍵盤處理程序流程圖 8/9/2022117.5 本情境任務(wù)（一） 用仿真軟件prote