基于PC的溫度測量系統(tǒng)參考設(shè)計

時間：2010-03-26 10:01:08

關(guān)鍵字：溫度測量系統(tǒng) PC MAX1396EVKIT

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[導(dǎo)讀]　摘要：本文提供了一個基于PC的溫度測量系統(tǒng)的參考設(shè)計，采用MAX1396EVKIT和MAX6603EVKIT、MAXQ2000微控制器以及MAX6603信號調(diào)理器。該設(shè)計提供了一個簡便的從MAX6603獲取溫度數(shù)值的方法，無需復(fù)雜的公式轉(zhuǎn)換。本文

　摘要：本文提供了一個基于PC的溫度測量系統(tǒng)的參考設(shè)計，采用MAX1396EVKIT和MAX6603EVKIT、MAXQ2000微控制器以及MAX6603信號調(diào)理器。該設(shè)計提供了一個簡便的從MAX6603獲取溫度數(shù)值的方法，無需復(fù)雜的公式轉(zhuǎn)換。本文還提供了相關(guān)的原理圖、功能框圖和軟件。
引言

　　該參考設(shè)計提供了一個創(chuàng)建基于PC的溫度測量系統(tǒng)的方案，用于*估信號調(diào)理器MAX6603。該設(shè)計采用兩塊*估(EV)板：MAX1396EVKIT和MAX6603EVKIT，并給出了簡單易用的軟件程序。

　　MAX6603能夠通過兩個鉑熱敏電阻將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號。MAX1396EVKIT將MAX6603EVKIT輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。之后，MAX1396EVKIT將數(shù)據(jù)傳輸給PC。軟件將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度值顯示在屏幕上。

　　測試裝置

　　MAX6603

　　MAX6603為雙通道、鉑電阻、RTD至電壓信號調(diào)理器，器件為兩個內(nèi)部串聯(lián)100Ω鉑電阻溫度元件(Pt RTD)提供激勵，并對信號進(jìn)行放大，最終得到高壓、經(jīng)過濾波的信號，用于溫度測量。該參考設(shè)計利用MAX6603EVKIT測量溫度。移除JU4短路器，可以斷開安裝在*估板上的鉑電阻溫度元件，以便通過雙絞線將外部鉑電阻溫度元件連接到MAX6603。

　　MAX1396

　　MAX1396為312.5ksps、兩通道、單端、12位SAR ADC。在本參考設(shè)計中用于轉(zhuǎn)換MAX6603EVKIT的輸出電壓。請參考MAX1396EVKIT數(shù)據(jù)資料提供的安裝向?qū)О惭b*估板。

　　硬件

　　將+6V至+9V電源連接到MAX6603EVKIT的HVIN焊盤，電源負(fù)端接GND焊盤。MAX6603EVKIT的OUT1和GND焊盤需要連接到MAX1396EVKIT的AIN1和GND焊盤。通過USB電纜將MAX1396EVKIT連接到PC機(jī)，圖1給出了硬件系統(tǒng)設(shè)置。

　　圖1. 硬件系統(tǒng)框圖

　　MAX6603EVKIT包含MAX6603以及所有必要的無源元件，并提供了經(jīng)過驗證的PCB布局。MAX6603EVKIT原理圖如圖2所示，表1給出了跳線設(shè)置。

　　圖2. MAX6603EVKIT原理圖

　　表1. MAX6603EVKIT跳線設(shè)置 Jumper Position

　　MAX1396EVKIT由MAX1396、MAXQ2000微控制器及所有必要的無源元件組成，并提供了經(jīng)過驗證的PCB布局。MAX1396EVKIT原理圖如圖3所示，表2給出了跳線設(shè)置。

　　圖3. MAX1396EVKIT原理圖

　　表2. MAX1396EVKIT跳線設(shè)置

　　Windows®程序概述

　　該程序(圖4)提供簡捷的圖形用戶界面，兼容于Windows 98SE/2000/XP。能夠在屏幕上顯示MAX6603EVKIT的輸出電壓以及相應(yīng)的鉑熱敏電阻的溫度值。

　　一旦通過USB電纜將MAX1396EVKIT連接到PC，MAXQ2000將開始等待Windows程序的指令。啟動程序后，彈出類似于圖4的窗口。如果信息框提示“No Virtual COM Port Detected”，則關(guān)閉程序，重新連接USB電纜并重啟程序。

　　啟動軟件后，默認(rèn)狀態(tài)下選中Auto Read。軟件將連續(xù)地向MAX1396EVKIT發(fā)送Read Temp指令，測量MAX6603EVKIT的OUT1電壓。溫度讀取速度可以通過Time Interval下拉菜單設(shè)置。軟件接收到OUT1電壓測量值后，相應(yīng)的溫度值將會顯示在屏幕的左上角。

　　為了提高ADC讀數(shù)精度，可以使用數(shù)字萬用表測量MAX1396EVKIT上JU7引腳1的基準(zhǔn)電壓，然后將該值填入MAX1396 EV kit reference voltage編輯框。通過這個方式，可以使ADC的讀數(shù)誤差小于0.1%。

　　測量MAX6603EVKIT上JU1引腳1的實際電源電壓值，然后將該數(shù)值輸入MAX6603 supply voltage編輯框。這一步驟非常重要，因為將MAX6603輸出電壓轉(zhuǎn)化成溫度值的計算公式需要根據(jù)電源電壓進(jìn)行計算。

　　圖4. 參考設(shè)計軟件顯示*估板的溫度測量值和MAX6603的測量電壓