硬件課程設計-基于pt100傳感器的溫度測量系統的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 23DIGIT AL IN24R/H25STROBE26OVERRANGE27UNDERRANGE28U6ICL7135R11100KR1527R13100KR14C17105C15105C16 105C14CBB 4745+5+5D11N4148R1210KD2LM7825+5CLKINT0 圖 A/D模數轉換電路 圖 給出了 ICL7135 時序， 由圖可見，當 BUSY 變高時開始正向積分，反向積分到零時 BUSY 變低，所以 BUSY 可以用于控制計數器的啟動 /停止 。 圖 ICL7135時序圖 計數的時鐘脈沖是由單片機的 ALE 引腳經過 74HC393 分頻后得到的。 在平時， 單片機 ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖 ，若外部 時鐘為 12MHZ，則 ALE 端輸出的時鐘頻率為 2MHZ。基于 pt100 傳感器的溫度測量系統的設計 6 由于 ICL7135 芯片在時鐘脈沖為 125KHZ 時對 50HZ 工頻干擾有較大抑制能力，此時轉換速度為 3 次 /s，故將 ALE 端的時鐘脈沖經過 74HC393 芯片 16 分頻后得到所需的125KHZ。 74HC393 芯片如圖 所示。 1CP11MR21Q031Q141Q251Q36GND72Q382Q292Q1102Q0112MR122CP13VCC14U474HC393+5ALECLK 圖 74HC393芯片及電路圖 ICL7135 引腳圖 ICL7135 為 DIP28 封裝，芯片引腳排列如圖 所示。 圖 ICL7135芯片引腳圖 信息與控制工程學院硬件課程設計說明書 7 引腳含義及功能： （ 1）與供電及電源相關的引腳（共 7腳） ． V：負電源引入端，典型值 5V，極限值 9V； ． +V：正電源引入端，典型值 +5V，極限值 +6V； ． DGND：數字地， ICL7135 正負電源的低電平基準； ． REF： 參考電壓輸入 REF 的地為 AGND 引腳，典型值 1V，輸出數字量＝ 10000（ VIN/VREF)； ． AC：模擬地，典型應用中，與 DGND（數字地）＂一點接地＂； ． INHI：模擬輸入正，此設計中與恒流源連接； ． INLO：模擬輸入負，當模擬信號輸入為單端對地時，直接與 AC相連。 (2) 與控制和狀態相關的引腳（共 12腳） ． CLKIN：時鐘信號輸入，當 T＝ 80ms 時， fcp＝ 125KHz，對 50HZ 工頻干擾有較大抑制能力，此時轉換速度為 3次 /ｓ，極限值 fcp＝ 1MHZ 時，轉換速度為 25 次 /ｓ； ． REFC+：外接參考電容正，典型值１ μF ； ． REFC：外接參考電容負； ． BUFFO：緩沖放大器輸出端，典型外接積分電阻； ． INTO：積分器輸出端，典型外接積分電容； ． AZIN：自校零端； ． LOW： 欠量程信號輸出端，當輸入信號小于量程范圍的 10％時，該端輸出高電平； ． HIGH：過量程信號輸出端，當輸入信號超過計數范圍（ 20201）時，該端輸出高電平； ． STOR：數據輸出選通信號（負脈沖），寬度為時鐘脈沖寬度的一半，每次 A/D轉換結束時，該端輸 出 5 個負脈沖，分別選通由高到低的 BCD碼數據（ 5 位），該端用于將轉換結果打到并行 I/O 接口； ． R/H：自動轉換 /停頓控制輸入，當輸入高電平時；每隔 40002 個時鐘脈沖自動啟動下一次轉換；當輸入為低電平時，轉換結束后需輸入一個大于 300ns 的正脈沖，才能啟動下一次轉換； ． POL：極性信號輸出，高電平表示極性為正； ． BUSY：忙信號輸出，高電平有效，正向積分開始時自動變高，反向積分結束時自動變低。 (3) 與選通和數據輸出相關的引腳（共 9腳） ． B8～ B1： BCD 碼輸出， B8為高位，對應 BCD 碼； ． D5：萬位選通； ． D4～ D1：千，百，十，個位選通。 基于 pt100 傳感器的溫度測量系統的設計 8 顯示模塊 本顯示模塊用 NOKIA5110 液晶來顯示，設計為 48*84 矩陣 LCD控制 /驅動，所有顯示的功能集成在一塊芯片上，包括 LCD 電壓及偏置電壓發生器，只需很少外部元件，且功耗少，可以顯示字符和漢字。具有很多優點，如體積小，性價比高，接口簡單，僅四根 I/O 線即可驅動，速度快，工作電壓 ，正常顯示時工作電流 200uA 以下，具有掉電模式，適合電池供電的便攜式移動設備。液晶接口電路如圖 所示。 1234567U1NOKIA5110GNDVCCVLEDSCLKSDINDC/RST10KR110KR210KR310KR4+5+5 圖 液晶接口電路 引腳功能如下表： D/C 數據 /命令選擇端 SDIN 串行數據輸入端 SCLK 串行時鐘輸入端 GND 接地端 VCC +5V電源 /RST 復位 串口電路及 MAX232 芯片簡介 MAX232 是美信公司專門為電腦的 RS232 標準串口設計的電源電平轉換芯片，使用 +5V 單電源供電，功能是產生 +12V 和 12V 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需信息與控制工程學院硬件課程設計說明書 9 要。串口電路圖如圖 所示。 C1+1VDD2C13C2+4C25VEE6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U3MAX232C7C8TXDRXDC9VCC1234567891110J1D Connector 9串口線交叉C10 圖 串口電路 MAX232 芯片引腳介紹： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構成。功能是產生+12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數據轉換通道。由 1 1 1 14腳構成兩個數據通道。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數據通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT） 、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數據通道。 TTL/CMOS 數據從 T1IN、 T2IN 輸入轉換成 RS232 數據從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DB9插頭； DB9插頭的 RS232數據從 R1IN、 R2IN輸入轉換成 TTL/CMOS數據后從 R1OUT、R2OUT 輸