新型热敏电阻特性曲线测定系统(08-100)

　　图1 总体框架图

　　稳压电源模块电路设计

　　由于我们通过标准电阻分压法测量待测电阻，因此需要高稳压电源。

　　通过变压、整流和RC电路把交流220v市电变为小电压直流稳压，再接入1117稳压芯片输出高稳压电源。1117输出电压可精确调节，见图2。

　　图2 电源电路图

　　温度测量模块电路

　　温度传感器18B20将被测环境温度转化成带符号的数字信号(以十六位补码形式，占两个字节)，输出引脚I/O直接与单片机的I/O相连，传感器采用外部电源供电。AVR单片机是整个装置的控制核心。显示器模块由四位一体的共阳数码管组成。系统程序分传感器控制程序和显示器程序两部分，传感器控制程序是按照18B20的通信协议编制。系统的工作是在程序控制下，完成对传感器的读写和对温度的显示。CPU对18B20的访问流程是：先对18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。温度测量电路示于图3。

　　图3 温度测量电路

　　电阻测量模块电路

　　我们采用单片机内部ADI测量待测材料电压的方法来间接测量其阻值。具体方法为：利用外部稳压电源给待测材料和标准电阻的串联电路提供8伏直流电压。这样在已知标准电阻阻值R0和测得的待测材料电压U的情况下就可求出待测电阻阻值Rx：

　　Rx=R0×U/(8-U)

　　应该注意，单片机内部A/D只能测量不超过VCC的电压，因此在本电路(图4)中，待测材料最大可测阻值不超过R0×5/8。若要让可测阻值范围增大，可以加大标准电阻阻值。但同时精度也会降低，因此要根据需要选择合适的最低阻值的标准电阻。