一、实训目的
•
熟悉常用温度传感器 AD590 的特性及接口电路的设计方
法；
•
学会模块化程序设计方法
二、课题要求
•
制作一个水温自动控制系统，要求如下：
•
温度设定范围 40~90℃ ，最小区分度 1℃ ，标定误差≤ 1
℃ 。
•
用十进制数码显示水的实际温度。
•
环境温度降低时，温度控制的静态误差≤ 1℃ 。
第 10 章 综合实训
课题一 水温控制系统设计
三、背景知识
1 、 AD590 温度传感器简介
AD590 是美国 AD 公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的测温范围为 -55℃ ～ +150℃ ，工作电压范围为 4V ～ 30
V ，可以承受 44V 正向电压和 20V 反向电压，输出电阻为 7
10M 。它产生的电流与绝对温度成正比，非线性误差为 ±0.
3℃ 。图 10—1 为 AD590 的引脚图，表 10—1 为 AD590 温
度与电流的关系表。
（ a ）引脚 （ b ）封装 （ c ）图形符号
图 10—1 AD590 引脚、封装及图形符号
表 10—1 各温度与电流、电压参考关系表
温度值
AD590 电
流
经 10kΩ 电
压 V
放大器输出 V
0
（ ADC0809 的
VIN ）
ADC0809 的
输出
0ºC 273.2μA 2.732V 0V 00H
10ºC 283..2μA 2.832V 0.49V 19H
20ºC 293.2μA 2.932 V 0.98V 32H
30ºC 303.2μA 3.032 V 1.47 V 4BH
40ºC 313.2μA 3.132 V 1.96 V 64H
50ºC 323.2μA 3.232 V 2.45 V 7DH
60ºC 333.2μA 3.332 V 2.94 V 96H
70ºC 343.2μA 3.432 V 3.43 V AFH
80ºC 353.2μA 3.532 V 3.92 V C8H
90ºC 363.2μA 3.632 V 4.41 V E1H
100ºC 373.2μA 3.732 V 4.90 V FAH
AD590 是电流输出型器件，必须利用接口电路将 AD590
输出的电流信号转换成电压信号，再经 A/D 转换器转换成数
字信号，提供给单片机处理。在
2 、 AD590 接口电路
表 10—1 中，列出了在不
同温度值下的 AD590 的输
出电流，通过图 10—2 的
放大电路可将输出电流转
换成 0~5V 的模拟电压。
图 10—2 温度采集电路
四、硬件电路
硬件电路由单片机、温度检测模块、加热控制模
块、键盘设定模块及数据显示模块构成。
1 、单片机选择
由于系统对控制精度的要求不高，所以选用内部具有程
序存储器芯片的 AT89C51 就可以满足要求了。
2 、温度检测模块
温度检测模块由温度传感器、信号放大器及 A/D 转换器
组成。由 AD590 将温度转换成电流信号再经信号放大器得
到对应的模拟电压，再经 ADC0809 转换后接入单片机。如
图 10—3 所示。
