DM2201是一种面板式智能化温度测控模块，它采用PT1000型铂电阻作为温度传感器，该电阻是由铂金溅射于陶瓷基板上，外壳为Φ6.5mm的不锈钢管，长度是150mm，外形如图1所示。PT1000型铂电阻的互换性达到了±0.2％，精度为0.5°C，测量温度范围是-200°C～300°C。阻值对温度的变化率提高到a≈3.91Ω/°C，是PT100型铂电阻的10倍。这样，信号放大器就很容易设计，在一些简单应用电路内甚至可以去掉放大器。
DM2201的线路如图2所示。该模块测温范围为-100°C～+300°C，测量误差是±1°C，显示分辨率为1°C，外形尺寸为79mm×42mm×27mm，可测量静态或动态液体、气体、火焰、狭缝处及某一空间的温度，并能根据所设温度范围进行闭环温度控制或其它对象的控制，既可当作现场嵌入式温控仪表，也可单独使用。它使用89C2051单片机作为主控制芯片，完成双积分A/D转换、温度数据的采集、铂电阻的非线性补偿运算及温度运算、温度显示输出、键盘设置温度控制的上下限值以及当温度越限时的报警输出等功能。TL431精密集成稳压电路、PT1000铂电阻、R3、电位器RP共同组成了恒流源，调节RP可使流过PT1000的电流恒定为0.8503mA。这样铂电阻两端的电压值变化就代表了测量温度的变化。运放LM358和C4、R5、单片机的INT0、P3.5口共同组成一个基本的双积分A/D转换器。单片机的T0工作于定时状态，INT0中断采用边沿触发方式。当对输入电压进行定时积分时，P3.5口输出高电平，二极管VD1截止，铂电阻两端的电压通过R5对C4进行积分。积分输出终值与铂电阻两端的电压成正比，积分时间由T0控制。正向积分结束后P3.5输出低电平，积分电容C4上的电压通过R5、VD1对地进行反向积分，同时T0计数反向积分时间，直到IC3A输出反转，INT0中断并停止T0计数。这样T0的计数值就代表了铂电阻两端的电压值。这一过程的程序流程见图3。单片机对采样数据进行线性补偿后计算出温度结果，从P1.3口输出到串入并出移位寄存器IC4中，同时位控制口P1.1、P1.5、P1.6、P1.7输出扫描信号，完成对温度计算结果的显示。89C2051的P3.0口与地构成“设置”键，P3.1口与地构成“修改”键，用于设定温度上下限报警值。报警结果从P3.3、P3.4口输出，三极管VT1、VT2用于输出推动，输出口ALARM可外接发光二极管、继电器等报警设备。利用89C2051中另一个定时器T1做一个软件看门狗，可以保证该模块长期稳定地工作。模块的主程序流程见图4。VCC2是一块3.6V的外接后备电池，当+5V电源断电后89C2051进入掉电模式，后备电池可以使设定的上下限温度值长期保存。
该模块如果采用高精度的A/D转换电路可进一步提高测温精度和稳定性，测量误差能达到±0.1°C。由于模块带有温度上下限报警输出接口，使它的应用范围更加广泛。以家用小型暖气锅炉的循环水温度控制为例，一般在晚上一次性添足炉膛燃煤后，适当减小风门开度，打开循环水泵给房间供暖。如果不进行循环水的温度控制往往会造成炉膛温度过低，煤燃烧不完全甚至会炉膛熄火。使用该温度控制模块可以有效地解决以上问题。首先设置好适当的循环水温度控制上下限值，当循环水温度降低到设定的下限值时，下限报警继电器触点闭合，断开水泵电源，停止水循环，以提高炉膛温度。当循环水温度回升到设定的上限控制值时，上限报警继电器触点闭合，水泵得电重新开始水循环，恢复房间供暖。这样既充分利用了燃煤又避免了炉膛熄火的麻烦。该温度控制模块还可在各种烘干箱、温室大棚等需要将温度控制在一定范围内的设备中使用。
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（杨昆峰）