PT100铂热电阻温度测量系统设计

本设计选用的是128×64点阵的OCMJ4×8C中文液晶图形显示模块。C系列中文模块可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能，与传统的图形点阵液晶显示模块相比，单片机硬件接口电路以及软件编程比较简单，内置2 Mb中文字型ROM(CGROM)总共提供8 192个中文字型，可节省大量单片机设计的ROM空间，可更多地显示汉字字符的数量，更加发挥了液晶显示技术在单片机系统中的应用。OCMJ4×8C模块非常适用于显示汉字信息量较大的智能仪器仪表系统及家用电器。可采用8位并列接口传输讯号及串行接口与串行传输资料2种资料传输方式。本设计系统采用的是并列传输方式。单片机控制与液晶显示接口电路如图5所示(J91和J11用于连接液晶显示器)。

3 软件设计及程序流程图

软件设计主要分为主程序、INT0外部中断子程序、液晶显示子程序。主程序完成对中断的初始化、等待外部中断的查询结果、调用显示子程序。INT0外部子程序完成对温度测量数据的读取。显示子程序完成液晶显示器的初始化及显示温度值。程序流程图如图6所示。

在单片机读取A／D转换后的BCD码时，为了避免读取不正确数值，在软件编程时采用对数据多次采样的方法，即在一定的时间内，连续读取BCD码，全部为一样的数值时才作为正确的数值接收，否则视为不正确数值而被忽略，这样可以有效地保障在显示器上输出的温度值连续变化，而不发生干扰性的跳动。由于PT100铂热电阻的阻值随温度的变化为非线性的，所以在软件编程时进行了线性拟合，阻值(R)与温度(T)的关系式为T=2.469R+27.2，其中电阻R的单位是Ω；T的单位是K。

4 结 语

在温度测量系统设计中，PT100铂热电阻被密封在金属棒中，这样使得本温度测量系统不但可以检测室内的气体温度，还可以检测土壤、液体、种子等内的温度，大大提高了温度测量系统的适用范围，且采用PT100铂热电阻为温度采集元件，可有效地降低开发成本。而且在设计中所采用的MCl4433A／D转换器，虽然转换速度慢，但具有抗干扰性能好、转换精度高，在不要求高速转换的温度控制系统中，则被广泛采用。A／D转换部分与单片机控制系统完全采用光耦进行隔离，在降低干扰信号对单片机控制系统的影响方面起到重要的作用。另外在设计中所采用的OCMJ4×8C液晶显示器，其与单片机硬件连接相当简单，无需其他外围器件，即节省了元件又使设计简单化。本温度测量系统电路设计简单方便、实用性好、电路工作稳定、可靠性高。