导语:
本文旨在探讨如何利用LM35温度传感器进行温控系统设计,重点阐述了系统结构、工作原理以及采样值量化。同时,对于LM35传感器的特性、系统硬件电路设计和软件设计也进行了详细介绍。该系统体积小、成本低、工作可靠,具有很高的工程应用价值。
摘要:
本文介绍了一种基于LM35温度传感器开发的温控系统,通过对其结构、原理及采样值量化等方面进行深入分析,为读者提供了一个实用的温控解决方案。此外,本文还简要介绍了相关关键词,如温度测量和控制,以及在民用控制和工业控制领域中使用这些技术时可能遇到的挑战。
引言:
随着技术的发展,对于精确度要求较高的环境监测与自动控制领域,温度测量变得尤为重要。在这种背景下,一种基于集成电路(IC)芯片实现的小型、高效率且成本相对较低的温控设备显得尤为重要。本文将通过描述一种基于LM35AH IC芯片所构建的小型温控电路来展示如何实现这一目标。
2.1 LM35AH 介紹
工作电压:直流4~30V;
工作电流:小于133μA;
输出电压:+6V~-1.0V;
输出阻抗:1mA负载时0.1Ω;
精度:±0.5℃精度(在+25℃时);
漏泄电流:小于60μA;
比例因数:线性+10.0mV/℃;
非线性值±1/4℃;
校准方式直接用摄氏温度校准;
封装密封TO-46晶体管封装或塑料TO-
92晶体管封装;
2.2 引脚说明
①正电源Vcc ;
②输出 ;
③输出地/供给地.
3.系統結構與工作原理
溫控電路由傳感器電路信號調理電路A/D轉換電路單片機系統輸出控制電路加溫電路構成。
3.核心硬件設計及采样值量化
图3 温控系统原理框图
从图中可以看出,无论是何种原因导致环境温度低于0℃,单片机将输出相应逻辑级别(本例设计为低级别),经驱动后控制输出电路继 电器闭合,使加热环节开始工作。当环境温度超过设定点,则停止加热环节。这是一个开环式自动调节循环。
4.软件编程与测试
软件采用PLM/51语言与ASM混合编程,并采用模块化结构,以主模块AD采样模块初始化模块定时器模块错误处理模块等部分构成。由于篇幅限制,只能列举一段AD转换过程中的代码:
AD_mod:DO; $INCLUDE(REG51.DCL) $INCLUDE(WKEXT.DCL) $INCLUDE(WKPRO.DCL)
AD_zl: PROCEDURE PUBLIC;
DECLARE max WORD;
DECLARE mini WORD;
DECLARE AD_S WORD;
DECLARE (dtime ,i,j) BYTE;
DECLARE adtemp(5) STRUCTURE(x BYTE,y BYTE);
DECLARE temp(5) WORD AT(.adtemp(0).x);
DO j=0 TO 4; DO i=0 TO 20; dtime=dtime+1; END; IF NOT(ad_ok) THEN DO; adtemp(j).x=port_ad_read; adtemp(j).y=port_ad_read; END;
END;
max=temp(0); mini=temp(0);
DO j=1 TO 4;
IF temp(j)>max THEN max=temp(j)
IF temp(j)<mini THEN mini=temp(j)
END;
结论:
总之,该基于LM35AH IC芯片的小型无需外部校准或微调,可以提供±55°C精度室温恒定的温湿计有广泛应用前景,它们适用于各种需要精确气候监测的地方,如科学实验室、中小学教室、大型办公楼内以及任何需要维持一定恒定气候条件的地方。此外,这样的设备对于提高能源效率至关重要,因为它们能够帮助减少不必要的空调运行,从而降低能源消耗并缩短设备寿命。此外,它们还可以被用作教育工具,以教授学生关于电子学及其应用的一般知识。