單片機在電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛,在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測和溫度控制,但那些溫度檢測與控制電路通常較復雜,成本也高,本文提供了一種低成本的利用單片機多余I／O口實現(xiàn)的溫度檢測電路,該電路非常簡單,且易于實現(xiàn),并且適用于幾乎所有類型的單片機。其電路如下圖所示：
圖中：
P1.0、P1.1和P1.2是單片機的3個I／O腳;
RK為100k的精密電阻;
RT為100K－精度為1％的熱敏電阻;
R1為100Ω的普通電阻;
C1為0.1μ的瓷介電容。
其工作原理為：
1.先將P1.0、P1.1、P1.2都設為低電平輸出,使C1放電至放完。
2.將P1.1、P1.2設置為輸入狀態(tài),P1.0設為高電平輸出,通過RK電阻對C1充電,單片機內(nèi)部計時器清零并開始計時,檢測P1.2口狀態(tài),當P1.2口檢測為高電平時,即C1上的電壓達到單片機高電平輸入的門嵌電壓時,單片機計時器記錄下從開始充電到P1.2口轉變?yōu)楦唠娖降臅r間T1。
3.將P1.0、P1.1、P1.2都設為低電平輸出,使C1放電至放完。
再將P1.0、P1.2設置為輸入狀態(tài),P1.1設為高電平輸出,通過RT電阻對C1充電,單片機內(nèi)部計時器清零并開始計時,檢測P1.2口狀態(tài),當P1.2口檢測為高電平時,單片機計時器記錄下從開始充電到P1.2口轉變?yōu)楦唠娖降臅r間T2。 從電容的電壓公式：可以得到：T1／RK＝T2／RT,即 RT＝T2×RK／T1 。通過單片機計算得到熱敏電阻RT的阻值。并通過查表法可以得到溫度值。
從上面所述可以看出,該測溫電路的誤差來源于這幾個方面：單片機的定時器精度,RK電阻的精度,熱敏電阻RT的精度,而與單片機的輸出電壓值、門嵌電壓值、電容精度無關。因此,適當選取熱敏電阻和精密電阻的精度,單片機的工作頻率夠高,就可以得到較好的測溫精度。
當單片機選用4M工作頻率,RK、RT均為1％精度的電阻時,溫度誤差可以做到小于1℃。
如果P1.2具有外部上升沿中斷的功能,程序可以更簡單,效果更好。單片機工作的程序流程圖如下：
下載文檔在實際的單片機控制系統(tǒng)中，有時候會使用數(shù)字邏輯芯片對單片機和受控元件進行隔離，以保護單片機，或者令單片機更好地對后級進行控制。
關鍵字： 單片機 數(shù)字邏輯芯片 受控元件
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