下面我們來(lái)看看利用不帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)pt100溫度傳感器測(cè)溫的應(yīng)用電路。

 

　　這里我們選用內(nèi)帶一個(gè)模擬比較放大器的AT89C2051單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能，AT89C2051是一片ATMEL公司推出的兼容C51的8位單片機(jī)，內(nèi)帶2k的Flash程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的內(nèi)部RAM,具有15個(gè)I/O口，6個(gè)中斷源，只有20個(gè)引腳，價(jià)格也相當(dāng)便宜，可謂價(jià)廉物美的單片機(jī)。詳細(xì)的資料可參見(jiàn)本網(wǎng)站的“ATMEL單片機(jī)”中的AT89C2051。

 

　　其中內(nèi)含一個(gè)模擬比較放大器，P1.0是比較放大器的同相輸入端，P1.1是比較放大器的反相輸入端，這兩個(gè)輸入輸出口內(nèi)部并沒(méi)有上拉電阻，比較放大器的輸出端連至P3.6，也沒(méi)有引出，但可用指令訪問(wèn)該引腳。

 

　　在該單片機(jī)外接RC元件即可構(gòu)成簡(jiǎn)單的，低精度的A/D轉(zhuǎn)換電路，電路如圖3所示，P1.0（同相端）接上RC充放電阻和電容，P1.1（反相端）作為外部被測(cè)溫度電壓的輸入端，作為PN結(jié)pt100溫度傳感器，本身輸出電壓較低，可參照上一節(jié)我們給出的放大電路，溫度傳感電壓經(jīng)放大后再引至單片機(jī)的輸入端。P1.2充放電控制端通過(guò)一個(gè)數(shù)kΩ的電阻接正電源Vcc，因?yàn)镽1遠(yuǎn)小于R2，可以認(rèn)為在P1.2輸出邏輯高電平時(shí)，電壓是相當(dāng)接近Vcc高電平的。

 

　　電路工作過(guò)程如下：程序開(kāi)始時(shí)，先置P1.2為邏輯低電平，并延時(shí)一小段時(shí)間，使P1.2為低電平，電容C經(jīng)R2放完電，此時(shí)，P1.0=0V，而P1.1>0V,比較放大器輸出“0”電平，接著置P1.2為高電平，同時(shí)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)電容C上的電壓Vc充到Vc=Vx時(shí)，P1.0與P1.1的電位相等，比較放大器的同相端和反相端電平相等時(shí)，輸出端P3.6輸出高電平，當(dāng)掃描查詢到P3.6為高電平時(shí)即停止計(jì)時(shí)，那么只要測(cè)得開(kāi)始對(duì)電容充電到P3.6輸出高電平的時(shí)間，通過(guò)換算即可得到外部被測(cè)溫度電壓的值。

 

　　這里需要指出，從圖4中我們可以看到，電容器的充電過(guò)程并非線性，其充電過(guò)程可以描述為：

 

　　這個(gè)非線性特性，我們?cè)趩纹瑱C(jī)編程時(shí)，可以通過(guò)補(bǔ)償和校正的方法加以解決，最常用的方法也是最簡(jiǎn)單的方法是通過(guò)查表的辦法進(jìn)行修正。這樣便可滿足一種低精度簡(jiǎn)易的pt100溫度傳感器溫度測(cè)量要求。