基于max5102的电流型温湿度智能传感器 湖南大学电气与信息工程学院 王华 彭楚武 苏深广 引言温湿度的测量在气象、仓储及人工气候环境中有着广泛的应用。温湿度传感元件具有非线性的缺点,它的特性曲线呈近似抛物线型。若要用于测控系统,必须对其进行线性化处理。另外,工业控制现场执行机构多接受4~20ma的输出电流标准,为使温湿度传感器变得通用,有必要将其标准化和智能化。传感器硬件结构设计组成及原理本传感器由传感单元和数据处理电路组成,如图1所示。传感单元的热敏、湿敏元件先将非电量(温度和湿度)转换为电量(电压),然后进行预处理。输出电压为0~5v,且是非线性关系。数据处理电路中,tlc0832是串行接口的双通道a/d转换芯片。从要求高可靠性、低功耗、小体积特点出发,嵌入式微处理器选用at89c2051单片机。其性价比高,技术成熟可靠,使用灵活方便,完全兼容mcs-51系列单片机。由于采用了高速cmos flash/eeprom技术,对嵌入式应用来说有很高的效率和很大灵活性,拓展了单片机的应用空间。max5102进行d/a转换,ad694则承担将电压转换为电流的工作。为确保系统工
样率为66kbit/s,采样和保持由片内采样保持电路自动完成。此多通道、小体积的tlc2543器件节省接口资源,成本低,特别适用于单片机数据采集系统的开发。由于多数的现场传感器输出是4~20ma电流信号,故系统采用burr brown公司的rcv420芯片进行i/v转换,rcv420是一种精密的电流/电压转换器,可靠性高,成本低,可将4~20ma的环路电流变换成0~5v的电压输出,直接输入到ad转换芯片tlc2543的相应通道即可。rcv420详细工作原理见参考文献[3]。 模拟量输出采用max5102,它是maxix公司生产的高性能并行8位d/a转换器,具有双通道电压输出,两个通道共用一个基准电压,具有独立的片内锁存器,数据通过公共的8位输入口送到相应的数据寄存器,wr作为片选置低电平时,由控制端a0选择通道输出,每个通道的输出电压信号vout=vref×code/256。公式中,vref为基准电压输入,code为输入的数字量,其范围为0-255。 模拟量输出用于控制计量泵输出流量,笔者采用的计量泵的输入控制信号是4~20ma电流。因此,需要将模拟器件输出的电压信号转换成4~20ma电
引言
温湿度的测量...
单电源供电操作+2.7~+5.5V;超低供电电流操作0.3mA;软件关机模式1μA;超小型16引脚TSSOP封装;输出缓冲放大器摆幅轨至轨间;上电复位设置所有寄存器至零