1　温度控制系统的总体结构
        单片机温度控制系统的原理框图如图1所示。温 度信息由温度传感器测量并转换成微安级的电流信 号,经过信号处理电路将弱电流信号转换为单片机可 以处理的电压信号,输入到A /D转换器(ADC0804)转 换成数字信号输入主机(单片机87C51) 。为进一步提 高测量精度,A /D转换时对信号进行数字滤波。此信 号经过数字滤波、标度转换和单片机数据处理后,一方 面通过数码管将温度显示出来;另一方面,将该温度值 与设定的温度范围值进行比较,根据其偏差值的情况 自动调整电暖的开通情况CONTROL ENGINEERING China版权所有,用于调整婴儿体表的温度。 在电暖断开,而婴儿体表温度值仍然高于正常范围时 (所穿衣服太多或婴儿发烧) ,报警器发出声音报警, 提示采取相应的调整措施。
       

        2　系统硬件选择和设计
        系统的硬件结构主要由温度检测电路、A /D转换 电路、控制芯片、数字显示电路、电暖控制和报警电路 等部分组成。
        2. 1　温度检测电路的设计
        本系统选用温度传感器AD590 构成测温系统。 AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传感 器,测温范围为- 55℃～150℃,非线性误差在±0. 30℃, 其输出电流与绝对温度成正比,温度每升高1K( K为 开尔文温度) , 输出电流就增加1μA。如图2 是 AD 590的封装形式和基本应用电路,其输出电流I =(273 + T)μA。本设计中串联电阻的阻值选用10kΩ, 所以输出电压V + = (2730 + 10T)mV。
       

        2. 2　核心控制芯片的选择
        87C51单片机价格低廉控制工程网版权所有,输入输出口丰富,无需再 另外扩展,简化了外围电路。128B内部RAM, 4KB内 部ROM,程序存储空间大,防止由于程序过大而造成 存储空间不够;另外由于前期开发需要多次的写入、擦 除控制工程网版权所有,而87C51可以完成1000次写/擦,故满足要求。其 引脚和指令系统都与MCS - 51兼容,具有系统硬件设 计简单、软件设计方便等特点,因而本设计选用87C51 单片机作为主控元件。
        2. 3　A /D转换电路的设计
        本设计选用ADC0804芯片,它的标准工作电压为 5V,具有三态输出,易于与单片机一起工作,允许0～ 5V的模拟电压输入。
        ADC0804的数据线D0～D7直接与单片机的总线 P3口相连, ADC0804 对输入的电压信号进行模数转 换,要求CPU 从P3 口提取A /D 转换完成后的数字 量。ADC0804的WR连接87C51的P1. 7, ADC0804 的 INTR连接87C51的P1. 6, CS、RD都接地。当WR及CS 脚都为0,则会使INTR引脚复位为1www.cechina.cn,而且使A /D转换 电路完成准备工作。经过100ns以后,若WR及CS两脚 中有任一脚恢复为1,则A /D转换电路进入工作状态, 开始将模拟输入电压转换为8位的数字信号。转换完 成时控制工程网版权所有,会将数字信号保存在锁存器,并使INTR脚输出 为0,表示已转换完毕。若使WR及CS脚都为0,则三 态缓冲器导通,将数字信号从DB7～DB0送出。数字 输出信号DB与模拟输入电压的关系为:
        DB = 51V + 87C51执行如下程序可以启动ADC0804工作。