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单片机开发

单片机测温电路设计


单片机的应用,在现代电子行业当中十分常见,通过单片机的运用,能够很好的保障电子产品的运行。单片机的应用当中,对电子产品测温的设计,是较为常见的一种应用,通常情况下,会采用MCS-51单片机为基础进行设计,利用单片机I/O口实现温度检测的电路,最终实现对电路温度实时监测的功能。

一、单片机测温电路系统概述

MCS-51单片机是现代常用的一种单片机类型,其属于8位单片机,在运行速度方面有巨大的优势,主要体现与指令的传输层面。基于现代的应用,MCS-51单片机常被作为单片机的基本系统来使用,其中包含了4KBROM、4KBEPROM、4KBEEPROM、未装置程序储存器四种机型,所以其适用范围也相对较广。

MCS-51单片机的系统当中,配置了8位CPU、1.2MHz~12MHz范围振荡器等,使得MCS-51单片机的应用中,能够体现出人工调控、信息交流等功能。在数据处理方面,因为MCS-51单片机还配置了单总线结构与单一+5V电源,可以对大量的数据进行精密准确的分析。而在测温电路方面,为了保证检测数据的转换,通过会使用A/D转换器,此转换器是通过自身的处理,使模拟信号转换为数字信号,以此便于执行相关的指令并对硬件设施进行驱动。而基于此功能,就需要保障其精确度,以此使驱动硬件的指令精确化。

二、单片机测温电路设计硬件框架

(1)设计基准。以MCS-51单片机为基础,设计测温电路系统需要在一定基准上执行,需要保障测温电路系统的测量、管控、储存等相关功能。系统设计的基准为:当温度处于0℃~45℃范围内,要保障温度具备可调控性;调节范围上限需要进行保障,要求不能超过调节总值得1.3倍;数据测量方面,检测数据显示温度与实际温度之间的差异,应当保持在0.7摄氏度之间,实现精确性;确保人工调控与多机信息交流的功能,以便于对系统进行操作。

(2)硬件框架。基于MCS-51单片机测温电路的设计,其硬件包含:AD590温度测量传感器、ADC转换器(AD976转换器)。在框架方面,首先通过AD590温度测量传感器的运作,对温度进行初步的检测、数据通信,之后应用ADC转换器于电压电容的接口。最终通过ADC转换器与MCS-51单片机的连接,通过运作使ADC转换器的BUSY端电平产生变化,呈现为高电平状态,以此即可说明数据转换工作已经完成。

三、单片机系统运行可能存在的问题

(1)单片机基础损坏。对于任何形式的单片机而言,都需要保障三个基础的运行正常,才能使其进行运行,三个基础为电源、时钟晶振、复位。当三个基础当中,任意一个出现问题,都会是单片机出现明显的运行故障,至此使得测温电路系统的运行也被迫受到影响,容易引发整体系统的事故。因此但当涉及单片机的系统,在运行方面出现了问题,必须要检查单片机的三个基础是否完好。

(2)单片机内部没有正常运行。排出上述三个基础的故障,单片机内部还存在其他的部分,这些部分如果出现故障,同样也可能带来运行上的阻碍,其主要体现即为内部工作的不正常。而基于故障形式的多样化,对其进行检测往往需要通过程序的写入进行检测,通过程序的检测,能够确认单片机内部是否存在问题,进而对故障进行排查。

四、单片机故障检测方法

(1)单片机基础检测。基于单片机运行的三个基础,对其进行检测工作,需要采取针对性的检测措施。对于电源方面,需要通过电压表、万用表等等常见电力检测措施,对单片机电源与接地脚进行检测,检测的目标为:引脚之间电压是否在5V。对于时钟晶振的检测方面,通常情况下应当使用示波器来执行检测工作,通过示波器检测时钟晶振的运行内,是否存在相应频率的正弦波脉冲。而复位检测方面,主要基于单片机在进行复位时,其电平通常会表现出高电平复位的状态,基于此在单片机通电源之后,在复位的引脚上,其电平一般会显示为5V左右的高电平,因此此项检测工作,也可以使用电压表或者万用表进行检测。

(2)单片机内部检测。单片机内部的运作如果没有运行,会造成单片机运行的故障,使得整体系统无法运作,而对于其检测,通常情况下,会使用写入程序的方式来进行。

五、单片机更换要点

(1)同型号更换。单片机其内部出现故障后,想要维修是较为困难的,因此通常情况下,会采取直接更换的方式。在进行单片机更换时,一定要注意更换所用的单片机型号,确保其与损坏单片机型号相同,以此才能确保系统的兼容性。

(2)更换单片机时钟晶振。基于单片机当中的时钟晶振,其损坏后是存在更换的可能性的。但如果需要采取更换的话,那么首先要了解时钟晶振的具体类型。一般来说时钟晶振的类型分为两种,分别为内时钟震荡与外接时钟,区别其类型,可以通过其内部的石英晶体进行确认。内部时钟震荡,其石英晶体范围为2-12MHZ,而外接时钟则不存在石英晶体。确认单片机时钟晶振类型后,则可开始更换。

总结

单片机在现代电子产品行业当中,具有十分大规模的适用范围,其中就包括了电路测温。以单片机为基础,设计出一个电路测温系统,能够很好的实现对电路温度的控制,进而提高运行的速度。本文采取了MCS-51单片机,以其为基础设计了测温电路系统,并介绍了使用单片机是常见的故障、相应的检测方法,以此保障系统运行的流畅与质量。

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