基于C8051F020的K型热电偶无线测温系统设计(2)
时间:2025-02-27
时间:2025-02-27
本模块包含C805lF020控制模块、FLASH存储模块、CP2102通信模块。当系统处于发送状态时,C805lF020用于对热电偶的输入模拟信号进行采集,并将采集信号经12位AD转换器转换为数字信号,然后由C805lF020对数据进行查表,再将其转换为温度数据,对数据进行处理、打包。最后将数据写入FLASH芯片,并通过串口发送给Atmegal6。
当系统处于等待状态时,它将与上位机通过IJSB接口进行通信。CP2102可完成串口与USB接口的转换。如果系统接到上位机的命令,要求读取数据,则C805lF020将从FLASH芯片将数据读出,然后通过串口发送出去,再经CP2102,由USB接口输入上位机。
1.2 以CCl000为中心的无线发射模块
无线发射模块包括CCl000、Atmegal6和天线。其中CCl000是根据Chipcon公司的SmartRF技术,在0.35μm CMOS工艺下制造的一种理想超高频单片收发通信芯片。CCl000的工作频带在315、433、868及915 MHz。而且很容易通过编程使其工作在300~1000 MHz范围内。AVR单片机Atmegal6可用于完成对CCl000的初始化,以及和CCl000的通信,同时也和主控芯片C805lF020保持通信。当系统处于发送状态时,Atmegal6接收到C8051F020发来的数据包后,便通过CC1000向外发送。
1. 3 以热电偶为中心的温度采集模块
本模块包括电压式温度传感器TMP35和K型热电偶。其中热电偶的工作原理是根据热端和冷端的温度差而产生电势差。由于实际测量时,冷端的温度往往不是O℃,所以要对热电偶进行温度补偿。热电偶温度补偿公式如下:
E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)
其中,E(t0,0)是实际测量的电动势,t代表热端温度,t0代表冷端温度,0代表O℃。在现场温度测量中,由于热电偶冷端温度一般不为O℃,而是在一定范围内变化着,因此测得的热电势为E(t,t0)。如果要测得真实的被测温度所对应的热电势E(t,0),就必须补偿冷端不是0℃所需的补偿电势E(t0,0),而且,该补偿电势随冷端温度变化的特性必须与热电偶的热电特性相一致,这样才能获得最佳补偿效果。
图2所示是一个温度补偿电路的原理图。图中,温度传感器TMP35很好的完成了温度补偿工作,TMP35输出的电压先经电阻分压,再经放大器放大,就是K型热电偶对应的E(t0,O)。
上一篇:强化责任落实突出求实创新