温度传感器与控制实验

实验二十四 温度传感器与控制实验

一、实验目的

1．了解温度传感器电路的工作原理。

2．学会温度控制的一种方法。

二、实验内容

根据系统提供的温度传感器电路、加热电路、散热电路，使用微机将温度控制在某一设定值。当系统采集的温度值低于设定值时，开通加热系统，反之，当温度高于设定值时，关闭加热系统，使加热系统降温。

三、实验要求

按实验内容编写程序，并在实验仪上调试和验证。

四、实验说明

系统使用集成电路温度传感器AD590作为测温器，AD590是AD公司生产的一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1A最大电流的变化或1摄氏度等效误差。

图24-1 温度传感部分

图24-1给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路，当温度有了10℃的变化时输出电压变化为20mV，即该电路M点电压随温度变化为2Mv/℃。

AD590将温度变化量转换成电压值变化量，经过OP07一级跟随后输入到电压放大电路，放大后的信号输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，利用CPU采集并存储采集到的数据。将温度传感器输出的小信号跟随放大32倍左右后，送至8位A/D转换器换成数字量。

设定温度为0摄氏度时变换放大电路送出的模拟量为0V，此时A/D输出的数字量为00H；温度为76.5摄氏度时变换放大电路送出4.9805V电压，此时A/D输出的数字量为FFH，即每0.3摄氏度对应1LSB变化量。当温度超过报警温度报警76.5摄氏度，此时，输出电压约为5.0V左右。通过电压比较器接通硬件报警电路报警。输入A/D的模拟信号有过压保护，不会损坏A/D转换器。在实验平台硬件中，已有安全设计，即加热温度不会超过90℃。

系统出厂时已依据标准调整好了放大器的增益和零位。应注意：由于热惯性的影响及温度计显示的滞后因素，若要精确观察某温度点的测量值，在加热到观察温度点后，应停止加热，等待温度计示值稳定后，再观察记录结果。若选区观察点温度较高，还应相应延长等待时间。

需要说明的是，由于温度计和温度采样芯片AD590的采样点不同，理论计算值同显示略有

偏差。

本实验需要用到CPU模块（F3区）和温度测量与控制模块（A5区）、并行模数转换模块（D7区）、8279显示模块（F4区）。温度测量与控制电路原理参见图24-2。

图24-2 温度测量与控制电路

五、实验预习要求

学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。

六、实验步骤

注：本实验机出厂前，1）、2）步均调好，用户可以跳过。

1）用万用表测量温度测量与控制模块的Vref电源“Vref”端口的电压，调节电位器RW7A，把Vref电压调到+5V；用万用表测量温度测量与控制模块“-2.74V”端口的电压，调节电位器RW8A，把“-2.74V”端口电压调到-2.74V（注：设备出厂时Vref已调到+5V，“-2.74V”端口电压已调到-2.74V，用户不要随意调节）。

2）将多位开关S7A拨向最左端，调节RW10电位器，使T-DECTECT孔为零。

将多位开关S7A拨向中间端，调节RW9A电位器，使Tin孔为0.68V，调节RW11A电位器，使孔T-DECTECT为5V。

将多位开关S7A拨加最右（温度控制）端，Survey灯亮。

3）系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线连接温度测量与控制模块的T-Detect到并行模数转换模块的IN-0；

用导线连接并行模数转换模块的CS_0809到CPU模块的200H；

用导线连接8255模块的CS_8255到CPU模块的210H；

并行模数转换模块的Vref接压力测量模块的Vref输出；

8255模块的PC0接温度模块的T-CON。

4）启动PC机，打开THGMW-88软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序

运行。

5）数码管显示为十进制温度测量值。当温度低于设定值时，加热源开始加热(HeatOn灯亮)，温度也随着上升，当加热到设定的值时停止加热(HeatOn灯灭)，加热与停止加热在设定值的±1℃范围内起控(观察HeatOn灯的亮灭)。

七、实验参考程序

本实验参考程序“24_Temp.ASM”位于THGMW软件文件夹下

THGMW\Exp\88

;文件名: Temperature for 8088

;功能: 温度测量控制显示实验

;接线: 用导线连接温度与控制模块的T-Detect到并行模数转换模块的IN-0；

; 用导线连接并行模数转换CS_0809到CPU模块的200H;

; 用导线连接8255的CS_8255到CPU模块的210H;

; 并行模数转换模块的接压力测量模块的Vref电源;

; 用导线连接温度与控制模块的T-CON到8255的PC0。

;//****************************************************************

Z8279 EQU 239H

D8279 EQU 238H

LEDFEQ EQU 38H ;扫描频率

LEDMOD EQU 00H ;左边输入 八位字符显示

;外部译码键扫描方式,双键互锁

LEDCLS EQU 0C1H ;清除显示 RAM

D0809 EQU 200H ;通道0地址

D8255 EQU 213H ;8255 状态/命令口地址

DSEG SEGMENT

BUFFER DB ?

BUFFER1 DB ?

BUFFER2 DB ?

SetTemp DB ? ;设定温度缓冲

CurTemp DB ? ;测得温度缓冲

文件夹。;//****************************************************************

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:CODE

START:

PUSH CS

POP DS

call delay

MOV DX,Z8279

MOV

OUT

MOV

OUT

MOV

OUT

MOV

MOV

OUT

MOV

MLOOP:

mov

mov

out

call

in

MOV

MUL

MOV

MOV

MOV

MOV

DIV

MOV

MOV

MOV

CALL

CALL

AL,LEDMOD DX,AL AL,LEDFEQ DX,AL AL,LEDCLS;清除显示 DX,AL DX,D8255 AL,80H ;设置8255为输出 DX,AL SetTemp,50 ;设定温度 50度 dx,D0809 al,0 dx,al delay al,dx ;读入结果 BL,67 BL ;*67 AL,AH ;/256 CurTemp,AL AH,0 BL,10 BL ;拆开显示 BUFFER,AL ;十位数 AL,AH BUFFER1,AL ;个位数 CONTROL ;温度控制 DISPLAY

JMP MLOOP

CONTROL:

MOV AL,CurTemp

MOV BL,SetTemp

DEC BL

SUB AL,BL

JNC GOON

HEAT:

MOV

MOV

OUT

JMP

GOON:

MOV

MOV

INC

SUB

JC

MOV

MOV

OUT

TORET: RET

DISPLAY:

MOV

PUSH

mov

mov

out

pop

LEA

XLAT

MOV

OUT

DX,D8255 AL,1 ;PC0 置“1” 加热 DX,AL TORET AL,CurTemp BL,SetTemp BL AL,BL TORET DX,D8255 AL,0 ;PC0 置“0” 停止加热 DX,AL AL,BUFFER AX dx,z8279 al,85h dx,al ax BX,LEDSEG DX,D8279 ;将十位数写到数码管上 DX,AL

PUSH AX

mov dx,z8279

mov al,84h

out dx,al

pop ax

LEA BX,LEDSEG

XLAT

MOV DX,D8279 ;将个位数写到数码管上 OUT DX,AL

mov dx,z8279

mov al,81h

out dx,al

MOV DX,D8279

MOV AL,63H

OUT DX,AL

mov dx,z8279

mov al,80h

out dx,al

MOV DX,D8279

MOV AL,39H

OUT DX,AL

RET

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