温度传感器可由以下几种方案可供选择:

    方案一:选用热敏电阻作为感测温度的核心元件,通过运算放大器放大由于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而输出电压变化的微弱电压变化信号,再用AD转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。论文网

    方案二:采用热电偶作为感测温度的核心元件,配合桥式电路,运算放大电路和AD转换电路,将温度变化信号送入单片机处理。

    方案三:采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件,直接输出数字温度信号供单片机处理。

    对于方案一,采用热敏电阻有价格便宜、稳定性好的优点,但热敏电阻对温度的细微变化不敏感,在信号采集、放大、转换过程中还会产生失真和误差,并且由于热敏电阻输出形式为电阻,不方便直接观测。热敏电阻的R-T关系非线性,使得其本身电阻对温度的变化存在较大误差,即使通过一定电路予以纠正,其电路复杂稳定性也会大大降低,而且在人体所处温度环境温度变化中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。

    对于方案二,采用热电偶作为感测温度的核心元件,测量时不需要外加电源,直接将被测量转换成电势输出,使用十分方便。但是热电偶传感器灵敏度较低,容易受环境的信号干扰,不适合测量微小的温度变化,故不采用该方案。

对于方案三,由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化,大大降低了外接放大转换等电路的误差因素,温度误差很小,它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理,接口简单,使数据传输和处理简单化。温度值在器件内部转换成数字量直接输出,简化了系统程序设计,又由于该传感器采用先进的单总线技术(1-WIRE),与单片机的接口变的非常简洁,抗干扰能力强。关于DS18B20的详细参数参看下面“硬件设计”中的器件介绍。

3。2  控制核心的选择

方案一:采用电压比较电路作为控制部件。温度传感器采用热敏电阻或热电偶等,温度信号转为电信号并放大,由集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速,当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。

方案二:采用单片机作为控制核心。以软件编程的方法进行温度判断,并在端口输出控制信号。

对于方案一,采用电压比较电路具有电路简单、易于实现,以及无需编写软件程序的特点,但控制方式过于单一,不能自由设置上下限动作温度,无法满足不同用户以及不同环境下的多种动作温度要求,故不在本系统中采用。

对于方案二,以单片机作为控制器,通过编写程序不但能将传感器感测到的温度通过显示电路显示出来,而且用户能通过键盘接口,自由设置上下限动作温度值,满足全方位的需求。并且通过程序判断温度具有极高的精准度,能精确把握环境温度的微小变化。故本系统采用方案二。

3。3  显示电路文献综述

方案一:采用四位数码管显示温度,动态扫描显示方式。

方案二:采用液晶显示屏LCD显示温度。

对于方案一,该方案成本低廉,显示温度明确醒目,在夜间也能看见,功耗极低,显示驱动程序的编写也相对简单,因此这种显示方式得到广泛应用。不足的地方是扫描显示方式是使四个LED逐个点亮,因此会有闪烁,但是人眼的视觉暂留时间为20MS,当数码管扫描周期小于这个时间时人眼将感觉不到闪烁,因此可以通过增大扫描频率来消除闪烁感。

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