基于CAN总线的车内恒温与测控系统.docVIP

基于CAN总线的车内恒温与测控系统 一．概述 1.目前国内外车内仪表发展情况 国内外车内仪表发展十分迅速，车内仪表形式各种各样，功能十分庞大。系统控制向自动微调智能化方向发展。基于这方面的市场需求，汽车改装市场出现了一种全新的汽车改装部件——室内恒温空调系统。 本文只用了一个温度传感元件即线性度极好的AD590。AD590是热敏电流源两端集成电路。由于芯片内部采用温敏三极管作为感温器件，并辅以差分对管等线性化技术，因而其输出电流大小与温度成线性比例关系，基本特性为温度每升高1摄氏度，输出电流就增大1微安。因温度变化引起AD590的电流变化，该电流流经R1、RP2与R2产生的电压降也随之变化，即NE555的26脚电位V2、V6的大小与温度有关。RP1为温度调节电位器，其滑臂电位V5决定了NE555的触发电位。RP2为温差调节电位器，通过调节RP1与RP2，使NE555的V5、V6、V2之间满足一定关系，V3输出电平即可按设计要求发生改变，使继电器JQX－4得以吸合或释放，从而启闭致冷器工作电源，使其温度保持在预定的范围内，实现自动温控。按图中各元件数值，致冷器温度可在－10℃至55℃内调整，温差值可为2至7℃（RP1向上调温度升高，RP2向上调温差增大）。AD590一般为TO－52型封装，其外形与管脚排列如同常见的3DG6，三只脚依次为正极、负极、接地或悬空。安装时，先在致冷器的储冷器金属块上钻一直径5mm、深6mm的小孔，并灌入少量导热脂，再将AD590管帽塞入并固定即可。如用该温控器替代普通压缩式冰箱中的感温管式温控器，可有效地减少因环境温度的变化而引起冷冻冷藏温度的波动。此时，只需注意选择好AD590的安装位置就行了。集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。 AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成电路温度传感器。集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。[性能特点]：1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数。2、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。 3、AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。 4、输出电阻为710MW。 5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。 2.温度信号采集电路 采用AD590作为车厢内部的温度传感器，AD59O及其接口电路把温度转换成模拟电压，再经由ADC0809转换成数字信号，如（图5一2）所示。AD59O集成温度传感器的测温范围在一55~+l50℃之间，温度系数为1Au/℃，并具有相当于绝对零度时输出电量为零的特性。该传感器属于电流型，其输入量为温度，输出则为电流，体积很小，且具有互换性好、线性度好、信号可长线传输、抗电压干扰能力强、长期稳定性高、配用电路简单等优点，因而已成为工业应用中测温范围在一55~+150℃的首选温度传感器。另外，AD590是绝对温度与电流的转换器件，只适用于直流电源工作，不需要进行线性补偿，接口也很简单。其基本工作原理是利用电路能产生一个与绝对温度成正比的电流输出，实现温度一电流的转换。有关AD59O的测温电路在参考文献中都有介绍。当温度变化时，AD59O会产生变化的电流， 而且AD590的输出是与绝对温度(K)成正比的，其在0℃时输出电流为273.7uA，为了使AD590的输出与摄氏温度(℃)成比例关系，作如下处理。经OPAI将电流转换成电压，再由OPAZ做零位调整，最后由OPA3反向放大10倍。第一个步骤:先调AD59O的可变电阻器VRI。如以0℃为参考值，则应使电压输出为2.73V;第二个步骤:调整VRZ，使0℃时OPAZ的输出为2.73一2.73二OV(反相，零位调整);第三个步骤:调VR3，使此时的OPA3放大10倍。 3. 利用带CAN 控制器的高性能位单片机80592 测温元件输入的带现场总线接口的新型智能温度变送器并对该变送器的软硬件组成和使用带CAN 总线的智能温度变送器的研制，现场总线是安装在生产现场装置与控制室内自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线, 它的最大优点是可以大幅度节约连接导线、降低安装和维护的费用; 具有精度高、能传送多个过程变量, 包括仪表的自诊断信息等 。因此用现场总线仪表代替模拟信号传