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基于PC的溫度測量系統參考設計

   2012年02月29日 14:23  
  摘要:本文提供了一個基于PC的溫度測量系統的參考設計,采用MAX1396EVKIT和MAX6603EVKIT、MAXQ2000微控制器以及MAX6603信號調理器。該設計提供了一個簡便的從MAX6603獲取溫度數值的方法,無需復雜的公式轉換。本文還提供了相關的原理圖、功能框圖和軟件。
  
  引言
  
  該參考設計提供了一個創建基于PC的溫度測量系統的方案,用于*估信號調理器MAX6603。該設計采用兩塊*估(EV)板:MAX1396EVKIT和MAX6603EVKIT,并給出了簡單易用的軟件程序。
  
  MAX6603能夠通過兩個鉑熱敏電阻將環境溫度轉換為電壓信號。MAX1396EVKIT將MAX6603EVKIT輸出的模擬電壓信號轉換成數字信號。之后,MAX1396EVKIT將數據傳輸給PC。軟件將接收到的數據轉換成溫度值顯示在屏幕上。
  
  測試裝置
  
  MAX6603
  
  MAX6603為雙通道、鉑電阻、RTD至電壓信號調理器,器件為兩個內部串聯100Ω鉑電阻溫度元件(PtRTD)提供激勵,并對信號進行放大,zui終得到高壓、經過濾波的信號,用于溫度測量。該參考設計利用MAX6603EVKIT測量溫度。移除JU4短路器,可以斷開安裝在*估板上的鉑電阻溫度元件,以便通過雙絞線將外部鉑電阻溫度元件連接到MAX6603。
  
  MAX1396
  
  MAX1396為312.5ksps、兩通道、單端、12位SARADC。在本參考設計中用于轉換MAX6603EVKIT的輸出電壓。請參考MAX1396EVKIT數據資料提供的安裝向導安裝*估板。
  
  硬件
  
  將+6V至+9V電源連接到MAX6603EVKIT的HVIN焊盤,電源負端接GND焊盤。MAX6603EVKIT的OUT1和GND焊盤需要連接到MAX1396EVKIT的AIN1和GND焊盤。通過USB電纜將MAX1396EVKIT連接到PC機,圖1給出了硬件系統設置。
  
  圖1.硬件系統框圖
  
  MAX6603EVKIT包含MAX6603以及所有必要的無源元件,并提供了經過驗證的PCB布局。MAX6603EVKIT原理圖如圖2所示,表1給出了跳線設置。
  
  圖2.MAX6603EVKIT原理圖
  
  表1.MAX6603EVKIT跳線設置JumperPosition
  
  MAX1396EVKIT由MAX1396、MAXQ2000微控制器及所有必要的無源元件組成,并提供了經過驗證的PCB布局。MAX1396EVKIT原理圖如圖3所示,表2給出了跳線設置。
  
  圖3.MAX1396EVKIT原理圖
  
  表2.MAX1396EVKIT跳線設置
  
  Windows®程序概述
  
  該程序(圖4)提供簡捷的圖形用戶界面,兼容于Windows98SE/2000/XP。能夠在屏幕上顯示MAX6603EVKIT的輸出電壓以及相應的鉑熱敏電阻的溫度值。
  
  一旦通過USB電纜將MAX1396EVKIT連接到PC,MAXQ2000將開始等待Windows程序的指令。啟動程序后,彈出類似于圖4的窗口。如果信息框提示“NoVirtualCOMPortDetected”,則關閉程序,重新連接USB電纜并重啟程序。
  
  啟動軟件后,默認狀態下選中AutoRead。軟件將連續地向MAX1396EVKIT發送ReadTemp指令,測量MAX6603EVKIT的OUT1電壓。溫度讀取速度可以通過TimeInterval下拉菜單設置。軟件接收到OUT1電壓測量值后,相應的溫度值將會顯示在屏幕的左上角。
  
  為了提高ADC讀數精度,可以使用數字萬用表測量MAX1396EVKIT上JU7引腳1的基準電壓,然后將該值填入MAX1396EVkitreferencevoltage編輯框。通過這個方式,可以使ADC的讀數誤差小于0.1%。
  
  測量MAX6603EVKIT上JU1引腳1的實際電源電壓值,然后將該數值輸入MAX6603supplyvoltage編輯框。這一步驟非常重要,因為將MAX6603輸出電壓轉化成溫度值的計算公式需要根據電源電壓進行計算。
  
  圖4.參考設計軟件顯示*估板的溫度測量值和MAX6603的測量電壓

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