CB3LP芯片在温度控制系统中的应用

2.单片机及其外围电路
图5是单片机及其外围电路图，由ATMEL 89C52组成了单片机系统，AD和DA部分都使用了12bit转换芯片(AD芯片AD574A，DA芯片DA667)以提高控温精度。AD574A是美国模拟数字公司推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换芯片，具有外接元件少、功耗低、精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器。AD574A共有12根数据线，AT89C52的P0与AD574的高8位数据线直接相接，AD574A的低4位数据线与单片机的高半4位P0.4〜P0.7直接相接，数据的读取是依靠单片机的控制线进行分时选通进行。AD574A的12和8脚是数据格式选择端，高电平时，12位数据同时有效；低电平时第一次输出高8位，第二次输出低4位有效，高4位为零。本电路此脚接地，选择用2次输出16bit数据，其中的12bit数据是我们需要的。AD574A的4脚A0/SC是字节选择线，在转换期间，当A0为0，AD574A进行12位数据转换；当A0为1，AD574A进行8位数据转换，P2.3接A0。P2.2接读转换数据控制脚R/C，R/C是读/启动信号，高电平读数据，低转换。STS是工作状态输出端，高电平表示正在转换，低电平表示转换完毕。AD574的13脚为被测电压的输入端，接收来自测温电路的放大信号，因为还使用了一片AD667 D/A转换芯片，所以CS端受单片机控制，转换器使用±12V电源电压供电。

图5 单片机及其外围电路图

AD667也是美国模拟数字公司推出的单片高速12bit的D/A转换器，控制信号端如下：CS：D/A锁存器片选端(低电平有效)，只有CS端为有效信号时，才会启动锁存器。REFout：参考输出。REFin：参考输入。SPAN(10)，SPAN(20)：10V、20V量程。SUM：求和端。

数字输入信号：DB0～DB11为数字输入端，和单片机P0口相连，和AD574A一样，数据的读取是依靠单片机的控制线进行分时选通。A0～A3为地址译码输入端，AD667的9脚Vout为模拟量输出端，其输出电压范围可通过硬件编程选择，并可实现单极性和双极性输出。此脚输出的模拟信号经过双运放LM358（U5）放大后加到CB3LP芯片的控制给定输入端15脚。AD667的内部框图如图6所示。

图6  AD667的内部框图

图7 CB3LP芯片控制电路

3.CB3LP芯片控制电路
图7所示是CB3LP芯片控制电路图。从上位机即PC给出的设定目标温度值通过串口送到单片机89C52，由DA转换芯片U12(DA667)转换成模拟信号，经过双运放LM358（U5）放大后加到CB3LP芯片的控制给定输入端15脚；CB3LP的PWM控制输出端13脚输出PWM信号，经Q2射级跟随加到光耦合器U6(TLP521-4)的1、3端，由U6的16、14端输出；U6的16端输出的控制信号加到三极管Q6的基级，经集电极输出回到U6的12端。P13输出的加热控制信号控制三极管Q3的导通，控制光耦U6的5脚，即控制光耦U6的12、11的导通与截至，在导通的情况下，由CB3LP芯片控制的信号经过U6的12、11给出经过PID调节的加热信号。光耦U6的14端输出的控制信号加到三极管Q5的基级，经发射极输出回到光耦U6的10端。P14输出的制冷控制信号控制三极管Q4的导通，控制光耦U6的7脚，即控制光耦U6的10、9脚的导通与截至。在导通的情况下，由CB3LP芯片控制的信号经过光耦U6的10、9脚给出经过PID调节的制冷信号。