NTC温度传感器就是一个热敏元件,温度降低,这些金属材料的电子和孔穴数量减小,其阻值就变高,而温度上升时,电子和孔穴的数量增加,阻值就变低,利用这一特性,测量NTC热敏电阻的阻值即可得到对应的温度值。温度采集范围在-200℃~+200℃之间。NTC温度传感器精度高,稳定性强,抗热、耐湿性能优良,价格低廉,无需将温度测控电路进行线性化处理,方便电路调试和设计。由于NTC温度传感器的种种特性,使得它在众多领域中都得到广泛应用。
方案3:使用DS18B20温度传感器
DS18B20温度传感器和其他老式的热敏电阻有很多差别,能把采集到的数据以数字化的方式发送出去,并提供9至12位数据检测,将温度采集与数值转化结合成一体,并具有温度上下线报警功能。以单总线的方式与控制器相连,使其仅需占用一个引脚即可进行读写。DS18B20和单片机单总线相连,不需要额外电源对传感器供电,也不需要额外添加连接电路或者元器件。DS18B20的任一元器件上都具有各自唯一的序列号,从而能够在单总线上连接好几个传感器,在一个微控制器上就可控制大片范围内的传感器。温度测量范围为-55℃~+125℃。体积小,稳定性高,硬件价格低,受到干扰的影响小,在温度检测电路中具有非常高的出场率。
为了方便用户及时准确的读取并调节温度,本系统将采用方案三进行设计。该传感器可以直观的输出温度值,经过程序编写把温度值以数字的形式呈现到人们眼前,让整个取暖器系统使用起来更加方便。而且使用此传感器的成本也不高,它的价格很便宜。
(4)按键选择
方案1:使用矩阵式键盘
矩阵式键盘由多个独立键盘组成,排布类似于矩阵的键盘组合。若系统使用的按键非常多就会占用大量的控制器端口,因此可以把独立的键盘以矩阵的样子分布。矩阵式键盘能够进行较多功能的设置,特别是系统需要较多数字设置的时候,为了易于操作,可以采用矩阵式键盘。根据我们的使用需求,若需要的按键量较多,为了避免霸占太多的输入输出端口,矩阵式按键将是一个理想的解决方案。使用矩阵式键盘,能较为便捷的设置需要的数值,但矩阵式键盘在硬件方面比较难焊接,在软件方面需要编写的控制程序也要复杂很多。
方案2:使用独立键盘
即每个按键单独与单片机相连,独自占用一个I/O口,一端连接引脚,一端接地。当按键按下时,向单片机发出低电平信号,根据编写的控制程序,完成相应操作。在进行数值设置的时候,只能以加一减一的方式完成数值变换,所以在设置数值的时候较为麻烦。一般情况下,若系统功能较少,且单片机引脚剩余较多的时候,可使用独立键盘,独立键盘方便安装,编程也相对简单。
本系统所用到的按键数量不多,在使用过程中,以加一减一的操作形式设置温度、定时功能更加简便,也符合平时的使用习惯,因此独立按键更方便用户操作,选择方案2。
(5)报警器选择
方案1:使用有源蜂鸣器
有源蜂鸣器仅有两个引脚,通过一个三极管与单片机连接在一起,使得单片机能直接控制蜂鸣器进行报警,使用起来十分方便。蜂鸣器通过单片机进行控制的方式非常简单,仅需单片机发出高低电平信号就能完成蜂鸣器的报警工作,而且蜂鸣器价格便宜,易于控制,非常适合电子系统的声光报警功能。
方案2:使用无源蜂鸣器
这种蜂鸣器的组成、功能与前文提到的有源蜂鸣器一样,但控制起来较为麻烦,需要具有一定占空比的方波控制其报警,由此可见无源蜂鸣器的触发方式要比有源蜂鸣器繁琐很多,而且程序编写也很复杂。
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