嵌入溫度電路設(shè)計(jì)

圖2中的溫度檢測電路采用A/D變換器?；镜?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" src="http://uphotos.eepw.com.cn/fetch/20130729/150745_2_1.jpg" width="23" height="13" alt="" />A/D變換器由兩部分電路組成一調(diào)制器和濾波器。功能的調(diào)制器部分用單電源放大器MCP601和R/C網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，此電路部分的電阻器設(shè)計(jì)方程是：
VR3-VIN(CM)=VRAO(1+R1/R3) (1)
VIN(P-P)=VRA3(P-P)(R1/R2) (2)
式中：
VIN(CM)=[VIN(max)-VIN(min)]/2+VIN(min)
=[625Mv(@-40C)-425mV(@85C)]/2+425mV
=525mV (3)
VBAO=加到比較器非倒相輸入的電壓
=VDD/2
=2.5V
VIN(P-P)=[(VIN(max)-VIN(min))
=625Mv(@-40C)-425Mv(@850C)
=200mV
VRA3(P-P)=VRA3(max)-VRA3(min)
=5V-0V
=5V
積分電路的功能用外部電容器(CINT)實(shí)現(xiàn)。此電路的積分輸出與系統(tǒng)基準(zhǔn)（RA2）進(jìn)行比較。
微控制器內(nèi)部比較器充當(dāng)1位數(shù)字轉(zhuǎn)換器，為微控制器內(nèi)數(shù)字濾波器程序提供數(shù)據(jù)。微控制器也為R/C網(wǎng)絡(luò)提供一反饋途徑。當(dāng)PIC16C622的RA3設(shè)置為高態(tài)時(shí)，RAO電壓增加直到比較器（CMCON6>）觸發(fā)為低態(tài)為止。在該點(diǎn)，到RA3輸出的驅(qū)動器從高態(tài)到低態(tài)轉(zhuǎn)換，而RAO減小直到比較器觸發(fā)為高態(tài)為止。然后，設(shè)置RA3為高態(tài)，而周期重復(fù)。當(dāng)該電路的調(diào)制器部分是周期性工作時(shí)，兩個(gè)計(jì)數(shù)器記錄時(shí)間和比較器輸出的1對0的數(shù)。隨著時(shí)間，累積數(shù)字濾波器輸出給出多位變換結(jié)果。
在一穩(wěn)定的、預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)取每次積分結(jié)果。一個(gè)10位變換需要210取樣或1024個(gè)取樣。對于給定的系統(tǒng)線性誤差，該電路的210變換結(jié)果實(shí)際是8位精度。假若微控制器采集所有1024個(gè)取樣需要20ms，則一個(gè)完整的變換需要20.48ms(0.48ms用于變換結(jié)束的程序輔助操作)。