导语：该系统体积小、成本低、工作可靠，具有很高工程应用价值。系统稍加改动或扩展，还可以完成温度测量等功能。

摘要：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。系统稍加改动或扩展，还可以完成温度测量等功能。

关键词：温度传感器 工作原理 硬件设计 软件设计

引言

在各类民用控制、工业控制以及航空航天技术方面，温度测量和温度控制得到了广泛使用。在很多工作场合，元器件工作温度指标达不到工业级或普军级temperature要求，可以通过设计加温电路的办法得以解决。小型、高精度、高灵敏度的temperature传感器已经越来越受到设计者的关注。本文介绍了一种基于LM35 temperature传感器开发的温控system硬件电路及软件design。

LM35 temperature转换仪

LM35是NS公司生产的一款集成电路temperature转换仪系列产品之一，它具有很高的work precision和较宽的linear work range，该设备输出voltage与摄氏度temperature线性成比例。因而，从使用角度来说， LM35与用开尔文标准的linear temperature转换仪相比更有优越之处，这款设备无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃常用的室temp精度。

系统结构及work principle

温控system由sensor circuit, signal conditioning circuit, A/D sampling circuit, microcontroller system, output control circuit and heating circuit构成。

Sensor Circuit: 使用核心部件是LM35AH，它具有非常高的accuracy and linearity.

Signal Conditioning Circuit: 通过运放LF412将output voltage调至±10V范围内，以适应A/D converter输入。

A/D Sampling Circuit: 采用12位AD converter AD574进行数字化处理。

Microcontroller System: 使用AT89C55单片机作为CPU，并配备锁存储单元和输出驱动电路。

Output Control Circuit: 使用松下PhotoMOS继电器AQZ202来控制heating circuit通断。

Heating Circuit: 采用功率电阻加热方法，加热板总阻值为14Ω左右，由直流28V供电，全板功率为50W。

核心硬件circuit design及Sampling Value Quantization

Sensor Circuit采用差分信号方式输出，将2V变化范围调整到±10V范围内，以适应A/D Converter输入。这部分circuit测试结果表明其linearity是令人满意的。此外，我们还对此circuit进行了试验，每隔5℃作为一个测试点，对照U-T curve观察并记录output voltage（由于篇幅限制，此部分数据未列出），试验结果表明LM35AH线性的确令人满意。

系统Software Design

Software采用PLM/51语言与ASM混合编程，采用模块化结构主要由主module, AD sampling module, initialization module, timer module 和 error handling module组成。这一模块化结构使得修改和维护十分方便。当AD conversion完毕后,CPU读取转换后的digital value，并通过比较判断，如果digital value大于0℃时对应数字量04E2H，则刷新逻辑输出口P1为低電平；否则，为高電平。此外为了避免干扰引起误操作，我们在软件中加入了冗余和容错处理措施，如连续采样五次，只取其中最大最小值以外三个数求平均，然后再与04E2H比较确定是否接通heating circuit。

结束语

基于LM35 temperature sensor开发的一个溫控system经过反复试验，被证明其稳定可靠且成本效益极佳，其特点包括体积小、高灵敏度快速响应能力强抗干扰能力强，以及易于扩展升级等优势，该系統已被成功用于某型無人機飛行control system中。如果需要进一步改进，本系統可以轻松地进行升级以实现更多功能，如增加多个傳遞點測試單元或者增強應對特殊環境條件下的性能等。但不论如何修改，本溫控系統都保持著其基本設計原则，即简洁实用且经济实惠，使其成为各种實際應用的首選选择之一。在未来，无论是在工業自動化还是在其他領域，我相信这种簡單有效又经济实惠的小型溫控系統将會得到廣泛應用，並將為我們帶來更多驚喜與進步。