制冷片温差测量
温度数据采集处理:
主要原理是使用ADC采集模拟量并转化为数字量, 并由89C52单片机通过串口通信发送给计算机
外围电路图:
- 使用PT100作为作为温度传感器
- 使用1/4w色环电阻作为分压电阻
- 使用XPT2046作为ADC
- 使用89C52作为MCU
数据采集步骤:
- 连接外部电路
- 设置串口波特率4800
- 串口发送
1, 控制MCU开始采集数据 - 打开设备电源, 快速调节制冷片电流至指定值
- 待数据稳定后(约1min~1min30s), 串口发送
2, 控制MCU停止数据采集 - 保存串口数据, 开始数据处理
数据处理:
串口接收的数据为xpt2046采集后的未经处理的值, 通过额外的C++ 程序将这些数据转化为温度:
物理量意义:
计算公式:
一些常量的测量值(实验平台不同, 数值不同):
通过Excel将温度数据转化为折线图:
通过Matlab将数据拟合成光滑曲线:
待完成
数据采集+通信程序源码:
MCU与ADC之间的驱动程序这里不做展开分析, 直接放上源码:
xpt2046.h
#ifndef __XPT2046_H_
#define __XPT2046_H_
#define u1 unsigned char
#define u2 unsigned intsbit din=P3^4;
sbit cs=P3^5;
sbit dclk=P3^6;
sbit dout=P3^7;void delay5us(void); //误差 0us
u2 adread(u1 com);
u2 readdata();
void senddata(u1 com);#endifxpt2046.c
#include "reg52.h"
#include "xpt2046.h"void senddata(u1 com)
{u1 f1;cs=0;dclk=0;for(f1=0;f1<8;f1++){com=com<<1;din=CY;dclk=1;dclk=0;}
}u2 readdata()
{u2 dat;u1 f2;cs=0;dclk=0;for(f2=0;f2<12;f2++){dat=dat<<1;dat=dat|dout;dclk=1;dclk=0;}return dat;
}u2 adread(u1 com)
{u1 f1;u2 addat;senddata(com);for(f1=6;f1>0;f1--);dclk=1;dclk=0;addat=readdata();cs=1;return addat;}
AD转换(XPT2046).c
//头文件引入//
#include "reg52.h"
#include "xpt2046.h"
#include "stdio.h"
#define u1 unsigned char
#define u2 unsigned intsbit a1=P2^2;
sbit a2=P2^3;
sbit a3=P2^4;u1 code c1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
u1 v[4];
u1 flag=0,flag2=0,flag3;
float t2;
u2 dat,dat2;
void datapro();//子函数定义//
void delayms(u2 xx) //延时函数定义//
{u2 i; //延时函数两个参数都要 U2u2 o;for(o=xx;o>0;o--)for(i=124;i>0;i--);
}
//中断配置//
void sdeploy()
{T2CON=0x34;IE=IE|0x90;PCON=0x00;SCON=0x50;RCAP2H=0XFF;RCAP2L=0XB1;
/* IP=0X10; */
}
void t1intdeploy()
{TMOD=TMOD|0x10;TH1=0x3C; //每50ms溢出一次//TL1=0xb0;TR1=0;IE=IE|0x08;}
void t1int()interrupt 3
{u1 t;TF1=0;TH1=0x3C; TL1=0xb0;t++;if(t==2){t=0;flag2=1;}
}
//数据处理//
void datapro()
{dat=adread(0xE4);delayms(1);dat2=adread(0xD4);
}
//数码管显示函数//
void smgdisplay()
{u1 g;for(g=0;g<4;g++){switch(g){case(0): //逐个选择case发送段选数据// a1=0;a2=0;a3=0;break;case(1):a1=1;a2=0;a3=0;break;case(2):a1=0;a2=1;a3=0;break;case(3):a1=1;a2=1;a3=0;break;}P0=v[g];delayms(1); //延时//P0=0x00;delayms(1); //消影// }}
void judge()
{switch(flag){case(1):ES=0;TI=1;printf("Open ADC\n");while(TI==0);TI=0;TR1=1;flag=0;ES=1;break;case(2):ES=0;TI=1;printf("Close ADC\n");while(TI==0);TI=0;TR1=0;flag=0;ES=1;break;case(3):ES=0;TI=1;printf("Error\n");while(TI==0);TI=0;flag=0;ES=1;break;}
}
void main()
{t1intdeploy();sdeploy();v[0]=c1[0];v[1]=c1[0];v[2]=c1[0];v[3]=c1[0];while(1){judge();smgdisplay();if(flag2==1){datapro();v[0]=c1[dat%1000%100%10];v[1]=c1[dat%1000%100/10];v[2]=c1[dat%1000/100];v[3]=c1[dat/1000];t2=(float)dat*5.0/4096.0;flag2=0;ES=0;TI=1;
// printf("The Voltage is %fV\n",t2);printf("%d\n%d\n",dat,dat2);
// printf("%d\n",dat2);while(TI==0);TI=0;ES=1;}}
}//T2中断服务任务分配//
void sint()interrupt 4
{u1 a;RI=0;a=SBUF; switch(a){case(0x31):flag=1;break;case(0x32):flag=2;break;default:flag=3;}a=0;
}
数据处理源码:
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