如何使用单片机设计实现测温电路

单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制，但那些温度检测与控制电路通常较复杂，成本也高，本文提供了一种低成本的利用单片机多余I／O口实现的温度检测电路，该电路非常简单，且易于实现，并且适用于几乎所有类型的单片机。其电路如下图所示：

左图中：

P1.0、P1.1和P1.2是单片机的3个I／O脚，RK为100k的精密电阻，RT为100K－精度为1％的热敏电阻，R1为100Ω的普通电阻，C1为0.1μ的瓷介电容。其工作原理为：

先将P1.0、P1.1、P1.2都设为低电平输出，使C1放电至放完。

将P1.1、P1.2设置为输入状态，P1.0设为高电平输出，通过RK电阻对C1充电，单片机内部计时器清零并开始计时，检测P1.2口状态，当P1.2口检测为高电平时，即C1上的电压达到单片机高电平输入的门嵌电压时，单片机计时器记录下从开始充电到P1.2口转变为高电平的时间T1。

将P1.0、P1.1、P1.2都设为低电平输出，使C1放电至放完。

再将P1.0、P1.2设置为输入状态，P1.1设为高电平输出，通过RT电阻对C1充电，单片机内部计时器清零并开始计时，检测P1.2口状态，当P1.2口检测为高电平时，单片机计时器记录下从开始充电到P1.2口转变为高电平的时间T2。

从电容的电压公式：

可以得到：T1／RK＝T2／RT，即 RT＝T2×RK／T1

通过单片机计算得到热敏电阻RT的阻值。并通过查表法可以得到温度值。

从上面所述可以看出，该测温电路的误差来源于这几个方面：单片机的定时器精度，RK电阻的精度，热敏电阻RT的精度，而与单片机的输出电压值、门嵌电压值、电容精度无关。因此，适当选取热敏电阻和精密电阻的精度，单片机的工作频率够高，就可以得到较好的测温精度。当单片机选用4M工作频率，RK、RT均为1％精度的电阻时，温度误差可以做到小于1℃。 如果P1.2具有外部上升沿中断的功能，程序可以更简单，效果更好。

单片机工作的程序流程图如下：