导语：本文介绍了一种应用LM35温度传感器开发的温控系统，重点阐述了系统结构、工作原理以及采样值量化。同时对LM35传感器特性、系统硬件电路设计、软件设计也作了介绍。该系统体积小、成本低、工作可靠，具有很高工程应用价值。

摘要：本文描述了基于LM35温度传感器构建的温控系统，其核心组成包括传感器电路、信号调理电路、A/D采样电路、三极管逻辑门控制单片机输出等部分。通过分析LM35的特性和工作原理，以及对硬件和软件设计进行详细解释，本文展示了如何将这种简单且经济实惠的温度检测技术集成到一个全自动温控设备中，以适应工业或商业环境中的不同需求。

引言

在现代科技发展中，无论是航空航天领域还是日常生活，都有着广泛使用温度测量和控制技术的情况。在某些情况下，元件需要保持在特定的工况范围内以确保其性能不受影响。本文旨在通过一款基于数据驱动的小型化、高效率和成本低廉的溫度傳感器——LM35——来实现这一目标，并提供一个灵活且易于扩展的解决方案。

LM35 temperature sensor

LM35是一款集成了微电子元件，可以直接读取环境中的摄氏度（°C）或者开尔文（K）的线性变化。这意味着它无需外部校准即可提供±1/4℃精度，使其成为许多应用场合中首选选择之一。该产品由National Semiconductor公司生产，具有以下优点：

工作电压: 4至30V DC

工作电流: 小于133μA

输出阻抗: 1mA负载时0.1Ω；5kΩ负载时10mΩ

精度: ±0.5℃精度（+25℃时）

漏泄漏当前: 小于60μA；小于20nA (150°C后)

比例因子: 线性 +10.0mV/℃；非线性值 ±1/4℃；

校准方式: 直接用摄氏温度校准；

封装形式为密封TO-46晶体管封装或塑料TO-92晶体管封装。

系统结构及工作原理

这个温控设备由五个主要部分构成：

传感器模块;

信号处理模块;

A/D转换模块;

微控制单元(MCU)及其输入输出接口;

加热环节;

这套装置利用AT89C55微控制单元作为中央处理单位，它可以根据预设条件判断是否打开加热环节。如果输入信号指示环境温度低于零摄氏度，那么加热环节会被激活以维持所需最高操作温度。

图表:

图1：温控设备基本框架说明

图2：用于测量范围从−55°C至+150°C的事例

为了提高稳定性并减少误差，我们采用了一种称为“串联＋并联”的方法来计算总阻值，该方法确保在任何给定的时间点上都有足够多的一次有效重复测试结果，即使是在最极端条件下的瞬态响应也是如此。此外，我们还引入了滤波措施，以排除可能导致误报结果的一些干扰源，如噪声或其他不相关信号。

核心硬件电路设计及采样值量化

我们使用的是一种叫做AD574的大规模12位整数与浮点型数字变送站，这项工具能够快速地将原始来自振荡频率源产生的一个脉冲序列转换为与之相匹配但宽得多的一个脉冲序列，从而实现更高分辨率。在我们的实验室设置中，这是一个非常关键的人物，因为它允许我们捕捉到几乎每一次物理过程发生变化时产生的小幅变动，从而获得非常精确的地面实际测量结果。

系统软件设计

为了让用户能够轻松地访问所有这些功能，我们创建了一系列程序员友好的API调用。这使得他们可以利用现有的编程技能来快速搭建自己的自定义解决方案，而不是需要学习完全新的编程语言或框架。此外，由于我们的算法已经经过充分优化，对大多数标准输入来说，不需要过多调整就能达到最佳效果，这进一步降低了学习曲线，并增加了用户满意度。

6 结束语

通过以上提到的几个关键步骤，我们成功地创建出一款基于数据驱动的小型、高效率和成本低廉的溫度傳感器——LM35——以实现自动溫調系統。本系統體積小、大功耗，小巧便携，有很高工程应用价值，可广泛應用於工業自動化領域，也適合個人項目開發者進行實驗測試。