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用MAXQ3212微控制設計數字溫度監(jiān)控器

作者: 時間:2012-03-19 來源:網絡 收藏
0.25°C (0.45°F)的分辨率。因為累加器的字節(jié)寬度為8位,可以方便地用一個字節(jié)作為溫度換算的小數部分,乘法器可以包含6位小數信息。從下面可以看出,可以用6位小數近似表示到0.8至0.8的99.61%。

2-1 = 0.500000 => 0.8的62.50%
2-2 = 0.250000 + 0.50000 = 0.750000 => 0.8的93.7%
2-5 = 0.031250 + 0.0750000 = 0.781250 => 0.8的97.65%
2-6 = 0.015625 + 0.781250 = 0.796875 => 0.8的99.61%

用這個精度的數值轉換華氏度數據,足以滿足這個溫度傳感器的精度要求。

作為一個例子,我們可以計算測量溫度+24.2510,(018.116)攝氏度,可表示為:

溫度高有效位
Bit 15Bit 14Bit 13Bit 12Bit 11Bit 10Bit 9Bit 8
0 (sign)0 (sign)0 (sign)0 (sign)0 (sign)001

溫度低有效位
Bit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0
100001xx

換一種方式表示,上面的數值可以表示為00000001 1000.01xx2,這個數乘以1.810。把1.810轉換成二進制數,用6位表示小數,結果轉換成常數0001.1100112。這種轉換方法如下:

0000s0 011000.012 = 006116
× 00000000 01.1100112 = 007316
-----------------------
00101011 .100100112 = 2B9316
+ 00100000 .000000002 = 32.010
-----------------------
01001011 .100100112 = 4B9316 = 75.57421910

可以看出,75.574219是精確的計算結果。如果把這個結果去掉2位小數,得到75.5°F,可以達到用計算器進行浮點運算時的0.15°F精度。如此精確的結果足以滿足這種應用的要求。

雙FET線圈驅動

本應用使用兩個場效應管(FET)與處理器的輸出端口連接,控制繼電器開關。端口的復位默認狀態(tài)是弱上拉,高電平。因此,上電時其端口引腳為高電平,直到應用軟件改變其狀態(tài)。如果利用一路n溝道FET (BS-170)控制繼電器線圈的供電,在處理器上電時,這個端口的默認狀態(tài)就會觸發(fā)繼電器動作。直到應用軟件將其置0為止。這種狀態(tài)是不期望出現的,因為繼電器被錯誤地觸發(fā),導致了一次不需要的動作。為了解決這一問題,電路采用了2個串聯(lián)FET,共同控制繼電器動作,處理器上電后的默認狀態(tài)不會觸發(fā)繼電器。

例程

該應用的配套軟件可從: 下載(ZIP),其中包含源代碼文件:Thermostat.asm、1-Wire.asm、BCD.asm、ThermDisp.asm和頭文件maxq3120.inc,其中頭文件包含MAXQ3210/的寄存器定義。壓縮文件還包含MAX-IDE項目文件Thermostat.prj和可裝載十六進制文件Thermostat.hex。把這些壓縮文件解壓到一個目錄下,即可在MAXQ3210評估軟件上編譯和運行。2007年9月12日,在an3965_sw.zip程序文件中增加了另一個文件(Temp3Gerber.zip),所增加的文件包括Gerber數據、訓練數據以及實現該設計的雙層印制電路板所需的器件列表。

結論

MAXQ3212是一個用途廣泛的高性能RISC處理器,具有小尺寸、低成本特性,提供強大的功能支持,特別適合大批量生產的應用。本應用筆記介紹了一個基于MAXQ3212 RISC微控制器的溫度控制器。通過MAXQ3212將檢測到的環(huán)境溫度與用戶設置的溫度門限進行比較,用于繼電器控制。利用DS18B20 1-Wire溫度傳感器檢測環(huán)境溫度,并將溫度顯示在由Maxim的8引腳LED顯示驅動器ICM7218驅動的4位、7段LED顯示器上。所選擇的微控制器和高集成度顯示驅動器,使系統(tǒng)的元件數量大大降低。

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