單片機(jī)實現(xiàn)溫度檢測電路的設(shè)計

本文提供了一種低成本的利用單片機(jī)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(jī)。其電路如下圖所示：

圖中：

P1.0、P1.1和P1.2是單片機(jī)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(shè)為低電平輸出，使C1放電至放完。

2.將P1.1、P1.2設(shè)置為輸入狀態(tài)，P1.0設(shè)為高電平輸出，通過RK電阻對C1充電，單片機(jī)內(nèi)部計時器清零并開始計時，檢測P1.2口狀態(tài)，當(dāng)P1.2口檢測為高電平時，即C1上的電壓達(dá)到單片機(jī)高電平輸入的門嵌電壓時，單片機(jī)計時器記錄下從開始充電到P1.2口轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖降臅r間T1。

3.將P1.0、P1.1、P1.2都設(shè)為低電平輸出，使C1放電至放完。

4.再將P1.0、P1.2設(shè)置為輸入狀態(tài)，P1.1設(shè)為高電平輸出，通過RT電阻對C1充電，單片機(jī)內(nèi)部計時器清零并開始計時，檢測P1.2口狀態(tài)，當(dāng)P1.2口檢測為高電平時，單片機(jī)計時器記錄下從開始充電到P1.2口轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖降臅r間T2。

5.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(jī)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(jī)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(jī)的輸出電壓值、門嵌電壓值、電容精度無關(guān)。因此，適當(dāng)選取熱敏電阻和精密電阻的精度，單片機(jī)的工作頻率夠高，就可以得到較好的測溫精度。

當(dāng)單片機(jī)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。