基于CB3LP在温度控制系统中的设计应用

文章摘要：图3 测温电桥及信号放大电路www.88dzw.com由PT100铂电阻转变成得微弱的电压信号，经三运放集成电路INA118放大10倍左右。INA118内部原理框图如图4所示。放大倍数G=1+50kΩ/R12=1+50/5.1=10.8。经过三运放放大后的电压信号再经两个3140单运放放大加到CB3LP芯片的放大器同名输入端1脚，同时也加到AD转换芯片U11（AD574）的13脚，转换成数字信号后送给单片机89C52,和设定温度进行比较，控制单片机P13、P14输出加热、制冷控制信号。图4 INA118内部原理框图传感器使用PT100铂电阻，由于铂电阻通过微小电压进行温度测量，容易受干扰，而

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图3 测温电桥及信号放大电路

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由PT100铂电阻转变成得微弱的电压信号，经三运放集成电路INA118放大10倍左右。INA118内部原理框图如图4所示。放大倍数G=1+50kΩ/R12=1+50/5.1=10.8。经过三运放放大后的电压信号再经两个3140单运放放大加到CB3LP芯片的放大器同名输入端1脚，同时也加到AD转换芯片U11（AD574）的13脚，转换成数字信号后送给单片机89C52,和设定温度进行比较，控制单片机P13、P14输出加热、制冷控制信号。

图4  INA118内部原理框图

传感器使用PT100铂电阻，由于铂电阻通过微小电压进行温度测量，容易受干扰，而且铂电阻非常小，容易折断顺坏，因此安装时要仔细，并尽量远离干扰源。信号放大电路使用运放电路，要仔细调节运放的调零电阻，使运放调零。

2.单片机及其外围电路
图5是单片机及其外围电路图，由ATMEL 89C52组成了单片机系统，AD和DA部分都使用了12bit转换芯片(AD芯片AD574A，DA芯片DA667)以提高控温精度。AD574A是美国模拟数字公司推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换芯片，具有外接元件少、功耗低、精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器。AD574A共有12根数据线，AT89C52的P0与AD574的高8位数据线直接相接，AD574A的低4位数据线与单片机的高半4位P0.4〜P0.7直接相接，数据的读取是依靠单片机的控制线进行分时选通进行。AD574A的12和8脚是数据格式选择端，高电平时，12位数据同时有效；低电平时第一次输出高8位，第二次输出低4位有效，高4位为零。本电路此脚接地，选择用2次输出16bit数据，其中的12bit数据是我们需要的。AD574A的4脚A0/SC是字节选择线，在转换期间，当A0为0，AD574A进行12位数据转换；当A0为1，AD574A进行8位数据转换，P2.3接A0。P2.2接读转换数据控制脚R/C，R/C是读/启动信号，高电平读数据，低转换。STS是工作状态输出端，高电平表示正在转换，低电平表示转换完毕。AD574的13脚为被测电压的输入端，接收来自测温电路的放大信号，因为还使用了一片AD667 D/A转换芯片，所以CS端受单片机控制，转换器使用±12V电源电压供电。

图5 单片机及其外围电路图

AD667也是美国模拟数字公司推出的单片高速12bit的D/A转换器，控制信号端如下：CS：D/A锁存器片选端(低电平有效)，只有CS端为有效信号时，才会启动锁存器。REFout：参考输出。REFin：参考输入。SPAN(10)，SPAN(20)：10V、20V量程。SUM：求和端。

数字输入信号：DB0～DB11为数字输入端，和单片机P0口相连，和AD574A一样，数据的读取是依靠单片机的控制线进行分时选通。A0～A3为地址译码输入端，AD667的9脚Vout为模拟量输出端，其输出电压范围可通过硬件编程选择，并可实现单极性和双极性输出。此脚输出的模拟信号经过双运放LM358（U5）放大后加到CB3LP芯片的控制给定输入端15脚。AD667的内部框图如图6所示。

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