本项目设计了一种基于单片机控制的热敏电阻测温电路,通过精确测量环境温度变化,实现了高精度、低成本的温度监测系统。
单片机在电子产品中的应用越来越广泛,在很多产品里都用到了温度检测与控制功能。然而,这些电路通常设计复杂且成本较高。本段落提供了一种利用单片机多余I/O口进行低成本的温度检测方法,该方案不仅简单易行,并适用于几乎所有类型的单片机。
具体电路图如下:P1.0、P1.1和P1.2代表三个单片机的I/O脚;RK为一个精度高的100k欧姆电阻;RT是具有高精度(误差范围在±1%)的热敏电阻,阻值同样为100K欧姆;R1是一个普通的100Ω电阻;C1则是一颗容量为0.1μF的瓷介电容。
电路工作原理如下:
- 首先将P1.0、P1.1和P1.2设置成低电平输出,使电容器C1完全放电。
- 接着把P1.1与P1.2设为输入状态而让P1.0保持高电平输出。此时通过RK电阻给C1充电,并启动单片机内部计时器开始计时。当检测到P1.2变为高电平时,说明C1上的电压已经达到了单片机的门限值(即达到可以被识别为逻辑“1”的阈值),这时记录下从开始充电至P1.2变高所用的时间T1。
- 然后将所有三个I/O脚重新设置成低电平输出,让C1再次放电完全。
- 最后把P1.0和P1.2设为输入状态而令P1.1保持高电平输出。此时通过热敏电阻RT给C1充电,并重启单片机内部计时器开始新的计时过程。当检测到同样的逻辑变化(即P1.2由低变高)后,记录下这次的充电时间T2。
根据两个时间段(T1和T2)的比例关系可以推算出当前环境温度值,从而实现对温度的有效监测与控制功能。