基于LM35温度传感器的温控系统设计数据驱动的传感器技术应用

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  • 2024年12月19日
  • 导语: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、工作原理以及采样值量化。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。 摘要:本文详细讲解了一种基于LM35温度传感器实现的温控系统,该系统通过精确测量环境温度并控制加热或冷却设备来维持所需的温度水平

基于LM35温度传感器的温控系统设计数据驱动的传感器技术应用

导语: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、工作原理以及采样值量化。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。

摘要:本文详细讲解了一种基于LM35温度传感器实现的温控系统,该系统通过精确测量环境温度并控制加热或冷却设备来维持所需的温度水平。文章首先介绍了LM35AH传感器及其在不同温度下的输出电压,并讨论了如何将其与微控制单元(MCU)和适当的电路组合以构建一个完整的温控解决方案。

关键词:数据驱动;温控;气候监测;微机控制

引言

随着工业自动化和智能家居技术的发展,对于实时准确地监测和调节环境条件变得越来越重要。本文旨在提供一种有效且经济实用的方法,以便利用常规电子元件创建一个简单而功能强大的温控系统。

LM35AH 5V直流带宽增益模拟输入温度转换IC特性分析

工作电压范围为4到30V

输出信号线性变化,与摄氏度直接成正比

精度约±0.5℃(25℃时)

密封TO-46或塑料封装,可操作范围为−55至+150℃

温控系统架构及工作原理

该温控电路由以下几个部分组成:

传感器环节:使用LM35AH作为核心部件,将环境中的变化转换为相应的电压信号。

信号处理环节:通过放大和限幅处理来自传感器环节的原始信号,使之更适合后续处理。

数字/模拟转换环节(ADC):将调整后的模拟信号转换为数字格式,便于进一步分析。

微控制单元(MCU):接收数字信息进行逻辑判断,并发出相应指令以控制加热/冷却设备。

加热/冷却环节:根据需要增加或减少功率,以实现预设目标温度。

核心硬件电路设计及采样值量化

为了提高稳定性,我们采用中断方式连接AD574 ADC。其余硬件布局保持简洁,以保证整体效率。在考虑到实际应用场景下,主要是降低成本,同时保证性能不受影响,所以我们选择AT89C55单片机作为主板上的CPU。此外,还有锁存芯片用于延迟输出,以及松下PhotoMOS继電機AQZ202用於開關加熱電路。

系统软件设计与编程语言选择

为了简化代码管理,我们采用PLM/51语言与ASM混合编程模式。这使得代码更加清晰易懂,并且容易维护。此外,由于要对数据进行滤波以减少干扰,我们加入了软件滤波措施。在这个过程中,程序会不断读取AD转换后的数值并比较它们是否符合预期值。如果检测到异常,则执行错误处理程序以防止误操作发生。

6 结束语

总结来说,本篇文章描述了一种基于标准微型计算机和专门用于室内外环境监视任务的小型、高灵敏度、高可靠性的CMOS计数型绝缘半导体变阻二极管 thermometer (TCRT) 的实际示例。这项技术对于任何希望在他们自己的家庭或办公室中建立一个简单但功能齐全的人来说都是非常有用的。此外,它还可以被扩展用于更复杂的情况,比如远距离遥测或者其他需要精确时间序列记录的事物追踪。