基于單片機(jī)的炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料的電阻一溫度測(cè)量系

3 單片機(jī)AT89S51及ISP接口
AT89S51單片機(jī)兼容MCS51微控制器，但比早期的AT89C51做了改進(jìn)，內(nèi)帶看門狗定時(shí)器，無(wú)需外加監(jiān)控芯片，通過(guò)軟件設(shè)置就可保證系統(tǒng)可靠工作，并且支持在系統(tǒng)可編程，不需要從電路板上取下器件就可對(duì)空白器件進(jìn)行編程。
單片機(jī)采集電阻信號(hào)時(shí)，通過(guò)一個(gè)恒流源電路把炭黑的電阻轉(zhuǎn)換成電壓值，放大后轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)送至AT89S51，單片機(jī)把采集信息存放在FM24C04中以備查詢。

AT89S51的ISP有串口和并口2種方式，設(shè)計(jì)中采用并行下載接口方式，其與單片機(jī)的接口電路如圖4所示，該電路下載速度快，工作穩(wěn)定。采用Easy51Prov2．O軟件即可完成在線編程。

4 顯示電路T6963C
在中規(guī)模圖形液晶顯示模塊中，內(nèi)置T6963C控制器的液晶顯示模塊是目前較為常用的圖形液晶顯示模塊。內(nèi)置T6963C控制器型液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是由液晶顯示控制器T6963C及其周邊電路，行驅(qū)動(dòng)器組，列驅(qū)動(dòng)器組以及液晶驅(qū)動(dòng)偏壓電路組成。
T6963C的最大特點(diǎn)是具有獨(dú)特的硬件初始值設(shè)置功能，顯示驅(qū)動(dòng)所需的參數(shù)如占空比系數(shù)，驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)／行及字符的字體選擇等均由引腳電平設(shè)置。這樣T6963C的初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設(shè)置完成，軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫面的設(shè)計(jì)。T6963C使用了硬件初始化設(shè)置，所以使得其指令功能集中于顯示功能的設(shè)置上，從而加強(qiáng)了T6963C的顯示控制能力。
T6963C指令的運(yùn)行時(shí)問(wèn)有些是不能確定的，這是因?yàn)橛行┲噶畹倪\(yùn)行要受到當(dāng)時(shí)控制部分的狀態(tài)影響。T6963C指令中有的指令需要參數(shù)的補(bǔ)充，如地址指針的設(shè)置。T6963C指令參數(shù)的輸入是在指令代碼寫入之前。T6963C的指令寫入的流程圖如圖6所示。

5 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件按模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括設(shè)定初值，調(diào)用子程序以及設(shè)置各個(gè)接口狀態(tài)，讀／寫操作控制等部分。單片機(jī)控制軟件主要完成下面幾個(gè)功能，即V／F轉(zhuǎn)換控制、電阻值和溫度顯示以及計(jì)算機(jī)串口通信等。軟件采用C語(yǔ)言程序(略)，程序流程如圖7示。

6 調(diào)試過(guò)程及結(jié)果
將被測(cè)信號(hào)放大，通過(guò)V／F轉(zhuǎn)換(LM331)器將模擬量轉(zhuǎn)換成頻率，并用CPU讀取頻率值，通過(guò)轉(zhuǎn)換計(jì)算，得到被測(cè)信號(hào)的數(shù)值。
電阻測(cè)量：利用恒流源，將恒定電流流過(guò)被測(cè)試樣并將電壓值轉(zhuǎn)換成頻率值，電流不能太大，較大的電流會(huì)引起溫度變化從而影響電阻值。
溫度測(cè)量：用K型熱電偶測(cè)量溫度，采用AD595將溫度值轉(zhuǎn)換成模擬電壓，AD595自帶冷端自動(dòng)補(bǔ)償。該測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試R―T變化如表1所示，由表中數(shù)據(jù)變化可以看出，炭黑復(fù)合導(dǎo)電材料具有PTC特性。

7 結(jié) 語(yǔ)
利用單片機(jī)構(gòu)建的這樣一個(gè)電阻一溫度測(cè)量系統(tǒng)，能方便地應(yīng)用于具有溫度傳感器特性的各種導(dǎo)電材料的測(cè)量，使用比較便利，利用串口可以和上位機(jī)進(jìn)行通信，可使測(cè)量結(jié)果更加直觀方便。