基于LM35温度传感器的温控系统设计DesignoftemperaturecontrolsystembasedonLM35temperaturesensor摘要：本文介绍了一种应用LM35温度传感器开发的温控系统，重点阐述了系统结构、工作原理、采样值量化。同时对LM35传感器特性、系统硬件电路设计、软件设计也作了介绍。该系统体积小、成本低、工作可靠。具有很高工程应用价值。系统稍加改动或扩展，还可以完成温度测量等功能。关键词：温度传感器；工作原理；硬件设计；软件设计中图分类号：TH765．2+6文献标识码：A文章编号：1008—0570(2004)09一∞51-02Abstract：ThearticleintroducesatemperaturecontrolsystemwhichisbasedonLM35temperaturesensor．Theauthorempha—sizesparticularlyonthestructureofsystem，workingtheoryandthemeasurementofsamplingvalue．WhatSmore，itincludesthecharacteristicsofLM35temperaturesensor，thecircuitde—signofsystemhardwareandthedesignofsoftware．Thesystemhasmanycharacteristics—littlevolume，lowcostandworkingstability，anditisveryusefultotheengineeringapplieation．Thissystemalsocanaccomplishthefunctionofmeasuringtem—peratureifwechangeorextenditslightly．Keywords：temperaturesensor；workingtheory；thedesignofhardware；thedesignofsoftware．1引言在各类民用控制、工业控制以及航空航天技术方面．温度测量和温度控制得到了广泛使用。在很多工作场合，元器件工作温度指标达不到工业级或普军级温度要求．可以通过设计加温电路的办法得以解决。小型、低功耗、可靠性高、低成本的温度传感器已经越来越受到设计者的关注。本文介绍了一种基于LM35温度传感器开发的温控系统硬件电路及软件设计。2LM35温度传感器LM35是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围．它的输出电压与摄氏温度线性成比例，因而，一般来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处．LM35无需外部校准或微调，可以提供±l，4℃的常用的室温精度。+工作电压：直流4～30V；4工作电流：小于i331xA+输出电压：+6V～一1．0V+输出阻抗：ImA负载时0．1Xq：4精度：0．5℃精度(在+25。1：1时)；+漏泄电流：小于60雌；}比例因数：线性+10．OmV／。C；+非线性值：±1／40C；t校准方式：直接用摄氏温度校准；+封装：密封T0-46晶体管封装或塑料TO一92晶体管封装；}使用温度范围：一55～+150℃额定范围。引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地／电源地。3系统结构及工作原理温控电路由传感器电路、信号调理电路、A／D采样电路、单片机系统、输出控制电路、加温电路构成。电路基本工作原理：传感器电路将感受到的温度信号以电压形式输出到信号调理电路．信号经过调理后输入到A／D采样电路，由A／D转换器将数字量值送给单片机系统，单片机系统根据设计的温度要求判断是否需要接通加温电路。本文设计时以当Occ为判别依据，温度量值低于或等于0℃时，使加温电路接通。当温度量值高于0。C时，加温电路停止工作。传信输环号A／D堕出加感采片境——+器——+调——+样■机◆控——+温温理制电度电电电系电路路路统路路图1温控系统原理框图从图1中可以看出．无论是何种原因导致环境温度低于0℃．单片机系统将输出相应的逻辑电平(本例设计为低电平)，经驱动后控制输出电路的继电器闭合，加温电路工作。此系统是～个开环控制系统。4核心硬件电路设计及采样值量化传感器电路采用核心部件是LM35AH，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，D1、D2为1N4148。如图2。此适用于测温范围为一55～+150℃场合。如果测温范围变化，可以对此电路作一些调整。笔者曾单独对此电路做过温度试验，把传感器放在温变循环箱中．每隔5℃作为一个测试点，观测并记录输出电压。(测试数据和U—T曲线限于篇幅，从略。)试验结果表明LM35AH的线性度是令人满意的。信号调理电路主要完成对传感器信号放大和限幅的功能，将传感器电路输出的变化范围为2V左右的直流...
