采用LPC2142的熱敏電阻溫度計(jì)的方案設(shè)計(jì)
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3．2 LED顯示驅(qū)動(dòng)管理芯片MC14489
MCl4489是美國(guó)MOTOROLA公司生產(chǎn)的串行接口LED顯示驅(qū)動(dòng)管理芯片。其輸入端與系統(tǒng)主CPU之間只有3條I/0口線相聯(lián)，用來接收待顯示的串行數(shù)據(jù)。輸出端既可以直接驅(qū)動(dòng)七段LED顯示器，也可以驅(qū)動(dòng)指示燈。
MCl4489內(nèi)部集成了數(shù)據(jù)接收/譯碼/掃描輸出/驅(qū)動(dòng)顯示所需的全部電路，僅需要外接一具電流設(shè)定電阻就可以對(duì)LED的顯示高亮度進(jìn)行控制。每個(gè)MC14489芯片可以用以下任意一種顯示方式進(jìn)行顯示：5位LED數(shù)字加小數(shù)點(diǎn)顯示； 4位半數(shù)字加小數(shù)點(diǎn)帶符號(hào)顯示；25支指示燈顯示；5位半數(shù)字顯示。該芯片內(nèi)含的譯碼器電路可輸出七段格式的數(shù)字0～9，16進(jìn)制的字母A～F以及15個(gè)字母和符號(hào)。
圖2是用單片MC14489構(gòu)成一個(gè)5位LED顯示器的例子。由圖可知，用MC14489構(gòu)成顯示電路既不用加任何限流電阻，也不用附加反相或驅(qū)動(dòng)電路，電路設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)捷。
MC14489芯片采用特殊的設(shè)計(jì)技術(shù)，使其電源引腳在大電流工作的情況下仍具有最低的尖峰和較小的EMI(電磁交互干擾)。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
由前面熱敏電阻溫度轉(zhuǎn)換原理的簡(jiǎn)述可知：熱敏電阻特性曲線是一條指數(shù)曲線，非線性度較大，又由于非線性處理比較復(fù)雜，在本文設(shè)計(jì)要求不是很高的情況下可以做以簡(jiǎn)化來處理。
4．1 程序設(shè)計(jì)流程圖
限于篇幅，本文只給出程序設(shè)計(jì)的流程圖。整個(gè)程序的流程圖如圖3所示。
4．2 溫度計(jì)算程序
在公式T=T0－KVT中，系數(shù)值K是一個(gè)很小的數(shù)。為了方便計(jì)算，取擴(kuò)大256倍后的K值和VT作乘積，即256×K×VT。相乘后，對(duì)乘積只取高8位舍棄低8位，就可以抵消系數(shù)值K擴(kuò)大256倍的影響，得到正確的結(jié)果。
此外，從圖1中熱敏電阻的阻值一溫度特性曲線可以看出，在+10～150℃的溫度范圍內(nèi)，阻值與溫度的關(guān)系線性度較好。通常就把這個(gè)溫度范圍作為有效溫度范圍。當(dāng)溫度超出這個(gè)范圍時(shí)，用數(shù)碼管全部顯示F作為標(biāo)志。
由于有效溫度范圍沒有超過150℃，所以溫度顯示用3位數(shù)碼管，其顯示格式為：AD XXX其中，XXX為溫度值，圖2中的LED1和LED2只顯示字符A和D，后面三只數(shù)碼管LED3，LED4和LED5顯示溫度值。
本文引用地址：http://2s4d.com/article/148728.htm
5 結(jié) 語
采用SPI串行接口和MCl4489管理芯片來構(gòu)成智能化儀器儀表的顯示驅(qū)動(dòng)電路可使系統(tǒng)的性能價(jià)格比獲得大幅度的提高。本文在要求精度不是很高的情況下，將熱敏電阻的特性做了簡(jiǎn)單化線形處理，并利用本文的設(shè)計(jì)電路對(duì)+10～150℃范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行了測(cè)量，達(dá)到了良好效果。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題有以下幾點(diǎn)：
(1)LPC2142微控制器具有獨(dú)立的模擬電源引腳VDDA，USSA，為了降低噪聲和出錯(cuò)幾率，模擬電源與數(shù)字電源應(yīng)當(dāng)用一個(gè)10μH的電感進(jìn)行隔離。
(2)A/D轉(zhuǎn)換參考電壓Vref的選擇要滿足測(cè)量精度的需要。如果想提高A/D轉(zhuǎn)換精度，一般均采用基準(zhǔn)源芯片來提供參考電壓。TL431是一個(gè)具有良好熱穩(wěn)定性能的、低噪聲的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源(溫度系數(shù)為30×10-6/℃)。本文就是采用該基準(zhǔn)源芯片來提供參考電壓。
(3)由于本系統(tǒng)中LPC2142微控制器作為SPI主機(jī)來使用，故其P0．7引腳SSEL要接一個(gè)10 kΩ的上拉電阻。
評(píng)論