基于IC卡的記錄式溫度表

摘要：基于IC卡的溫度表是一種新穎的現場儀表。它利用IC卡作為信息載體進行雙向數據傳送，可以共享PC機的強大功能；利用PC機，可對儀表的測量數據進行記錄、分析、處理、存檔、打印、繪制曲線等，具有記錄波形的功能。

    關鍵詞：IC卡 熱電阻傳感器 采樣時間

1 一種新穎的記錄儀表

溫度計是常用的熱工儀表，常用于工業現場作為過程的溫度測量。在工業生產過程中，不僅需要了解當前溫度讀數，而且還希望能了解過程中的溫度變化情況。最近，筆者設計的基于IC卡的記錄式溫度表，價格與數字式溫度表相近；但可以記錄、存儲數據，并可通過IC卡與PC機接口，是一種新穎的記錄式儀表。

該溫度表將熱電阻傳感器測得的溫度信號，經過信號調理和A/D轉換，在面板上顯示，同時將數據存儲在儀表中的E2PROM中。在儀表的面板上有一個鑰匙小孔，當用戶需要時，只要將IC卡插入，即可取出存儲的數據。用戶將IC卡再插入接在普通PC機打印口上的IC卡讀寫器，即可將數據送入PC機。利用PC機的強大功能，可進行數據處理、分析、顯示、存儲、打印。這種儀表不僅可以顯示讀數，而且還可以記錄溫度的實時變化。例如，可以顯示或打印一個過程的溫度曲線。這種溫度表用極低的代價，使數字溫度表升級成為電記錄儀表，實現了儀表的信息化。

與集散系統中的儀表相比，該溫度表不用連接導線，而且IC卡作為信息載體傳送數據。雖然在速度上比不上現場總線的快捷和方便，但同時也避免了拉長線所帶來的干擾問題，同時不受距離、儀表數量的限制。因此，適用于分散、固定在工業現場的各種儀表。

圖1 

2 硬件組成

本設計采用銅熱電阻作為溫度傳感器。傳感器作為電橋的一臂，用三線制接入電橋。電橋電壓經運算放大器7650放大后送入模/數轉換器。在本設計中，采用7107作為模/數轉換器，7107是三位半雙積分式模/數轉換器，可直接驅動LED數碼管。當前溫度值由數碼管直接顯示。單片機89C51將7107輸出的數字量取到計算機中。7107輸出的是七段字形代碼，位數較多。經邏輯化簡后，這三位半數字可簡化為16位二進制代碼。由軟件進行反譯碼可以得到8421的BCD碼。選用7107作為A/D轉換器，是考慮到該芯片的性價比高。得到的溫度數字量存入儀表內部的E2PROM 24C256中。

24C256是I2C總線的串行E2PROM。可存放32KB數據，可重復擦寫10萬次，數據保存100年不丟失，寫入時間為10ms，可采用頁寫入方式，一次寫入64字節。在I2C總線上最多可掛接4片24C256芯片，通過地址線A1、A0的硬接線進行選片。

IC卡也是由一片24C256芯片組成，IC卡上的插座掛接在I2C總線上。儀表內的24C256片地址是“00”，IC卡上的24C256的片地址是“01”。IC卡上有五個引腳：電源、地、SDA、SCL、RDY。RDY在卡上與地短接，用來給單片機作卡插入判別信號。

圖1是該溫度表的硬件接線原理圖。

DS1302是一片串行時鐘日歷芯片，可進行秒、分、時、日、

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