基于PSoC硫化工艺温度控制器设计+电路图+程序(3)

菜单

1) 热电偶的温度补偿

在实际中，冷端温度总是不稳定，经常给测量带来误差。所以常用方法有冰点法和补偿器法，现在我们常用的是补偿器法因为这个实现容易。

补偿器法用的是一个不平衡电桥，桥臂R2=R3=R4=1 ,采用锰铜丝无感绕制，其电阻温度系数趋于零。桥臂R用铜丝无感绕制，当温度为0℃时，R1=1 。为限流电阻，作为调整补偿器供电电流之用，配用不同分度号的热电偶时，阻值不同。桥路供电电压为直流电，大小为4V。

热电偶冷端补偿回路

当热电偶的参比端和补偿器的温度为0℃时，补偿器的四个桥臂中电阻都是1 ，电桥处在平衡状态，桥路的输出端电压等于零，得出R1/R2=R3/R4。随着环境温度的升高，R1不断增大，则a点电位降低，使增加。同时由于的升高，将减小。通过合理设计桥路限流电阻，使的增加值恰好等于因冷端温度升高热电偶回路产生的电势的减小量。那么，指示仪表所测得的总电动势将不随而变。根据分压原理可以求出Ua=R2/(R1t+R2),Ub=R4/(R3+R4);可以得出Uab输出电压，Uab=R2/(R1+R2)-R4/(R3+R4),再经过放大电路的放大就很好地反映了温度的变化。

3 简述主要集成芯片和软件开发环境

3.1 简述主要集成芯片 PSoC

PSoC就是由微控制器（MCU）、数字可编程阵列、模拟可编程阵列等资源集成在单芯片上，是一个高度的硬件和软件可编程的MCU。如图3_1所示由各个功能模块在芯片的拼凑组成了功能强大的PSoC。

PSoC构成示意图

PSoC3的结构及功能如图3-2

内部结构图

功能介绍：赛普拉斯的PSoC3的8051CPU使用单周期的流水线结构的8051微处理器，最高运行速度为67MHz。CPU系统包含了可编程的中断控制器，DMA控制器和RAM。PSoC3上单周期运行的8051系统比通常的8051处理器速度快几十倍。PSoC3的缓存系统由Flash,字节宽度可写的EEPROM和非易失性的配置选项构成。PSoC3提供最大64K存储容量的片上Flash。PSoC3可提供最大2KB的可写EEPROM,可以用于保存应用数据。PSoC提供3种类型的I/O,运用灵活。PSoC3提供了灵活的内部时钟生成器。内部主时钟振荡器IMO是系统的主时钟基准，IMO的频率范围3至62MHz。从主时钟频率产生多个衍生时钟来满足不同应用的要求。PSoC3提供了相位锁相环PLL。采用一个微控制器，一个PSoC器件可集成很多种常用的外设功能，很好的节约设计上的时间和板上的面积，减小了功耗，节省了系统的成本。很好的开发工具拥有很多常用的数模板块，是个高度集成的芯片相比单片机而言它具有更多的外围设备，很多设计可在一个芯片上而无需添加其他器件。源'自:751-'论.文'网"]www.751com.cn

3.2 软件开发环境

PSoC Creator2.1是最先进的集成开发环境，带有创新性的图形设计编辑器，构成神奇的硬件、软件协同环境。图形化的设计入口简化了配置一个特殊元件的任务，可以定制。它是一款功能比较全面的基于图形用户接口(GUI)的设计工具，让开发者能够用简单的点击对设计里的硅技术进行自由配置。用PSoC Creator2.1软件平台自动的配置始终和布线I/O到所选的引脚，并且为给定的应用产生相关的应用程序接口函数（API）,通过这些API函数对硬件进行控制。用户通常用C语言或汇编语言编写代码，可用事件触发器，多断点等先进的功能对设计做调试。

PSoC Creator2.1是易用型的开发工具，它让开发人员可以做出基于微控制器的可能，而不必采用汇编语言和C语言进行编程。PSoC Creator2.1在更高抽象水平上进行操作，并且不要求进行固件开发，因此能够在短时间完成创建，仿真并且编程到目标PSoC器件中，而不需要花很长时间来完成。使用PSoC Creator2.1，开发者只需在其自己从事的专业应用方面内工作，在条目中选出输入与输出的设备用于定义一个定制的解决方案，随后将其进行逻辑连接以定义系统的行为。在PSoC Creator2.1中，开发者能够用仿真对设计进行验证，最后生成且下载设备编程所需文件。