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1、5151 单片机温度采集系统设计需要说明的单片机温度采集系统设计需要说明的 问题以及设计的心得体会问题以及设计的心得体会篇一：单片机温度采集系统设计摘要：本设计为基于单片机 8 05l 设计的实时温度采集仪。采用一个以单片机为核心的重小系统。访问系统有：单片机显示器，键盘 、串口通讯、模拟开关、AD 转换器等以及整个系统中所要需要的电源组成的一个系统，对于超过此限的温度数据将产生报警信号。 关键词：单片机 温度采集 AD 转换器 引言： 近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速，高性能方向发展，从位、8 位单片机发展到 16 位，32 位单片机。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各
2、行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机在家用电器业中应用得十分广泛：例如全自动冼衣机、智能玩具；除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高 j 功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题。 本文设计的就是利用 805l 单片机进行管理和控制的，具有能采集并显示温度，对于超出范围的温度发出蜂鸣声警报的温度采集系统。 1 系统设计 采用 Intel 公司生产的 805l 单片机作为主控制器进行对采集到的信号处理再输送给八段数码显示
3、。Intel 公司生产的 8051 是一个低功耗，字长为 8 位的单片微型计算机，由中央处理器、片内 128B RAM、片内 4KBROM、两个 16 位的定时计数器、四个 8 位的 IO 口(P 0、P l、P 2、P 3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。它具有体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好。 本设计是以单片机为核心的最小温度采集系统。它主要是采用热敏传感器采集温度并进行信号处理。再经过AD 转换电路转换成数字信号后，送给单片机进行信号处理与计算。计算的结果从显示台上显示出来。 。 本设计中模块的功能如下： (1)温度采集电路：将被
4、测温度量经过温度传感器转换为供给 AD 转换的电量。 (2)AD 转换电路：是将电量转换成可供单片机识别接收的二进制数值。 (3)单片机：对接收到的二进制数值按照设计目的进行相应的处理。 (4)显示器：是将采集到的温度并经过单片机的处理完毕后的结果显示出来，让人们能看到此时此处的温度值。硬件电路设计 硬件线路如下图所示 由图可知，ADC0809 输出部分直接与 89C51 的 P1 口相连；ADC0809 的 CLOCK 端与 89C51 的 ALE 相连；与ADC0809 的 START 和 ALE 脚相连；ADC0809 的 OE 端与相连，通过对和的置位，启动 A/D 和读取 A/D 转
5、换结果；与ADC0809 的转换结束信号 EOC 相连，可以采用查询测得；分别与 ADC0809 的通道地址线 A、B、C 相连，通过对分别置位修改来选择不同的输入通道；通过串行输出，其中 CD4094(1)作为 LED 显示的段码，CD4094(2)分别控制 4只 LED 的位选。 本设计中只用了 3 路模拟量输入(IN0IN2)，模拟检测参数为温度。温度的检测应当是由温度传感器转换成电信号，再经过放大到合适的幅度送 AD 转换器转换成数字量。为了设计方便，采用电位器改变电压来模拟输入量。2 模块设计及软件应用 21 电源模块 本系统对供电要求不高，只要有 l 2V40mA 和5V30mA
6、就足够了。所以我只采用一块 12V50InA 和5V28mA。所以本系统是采用 7812 与 7805 两稳压管构成。22 温度采集模块 在温度采集模块里面本文采用的是热电偶。热电偶是一种感温元件，它能将温度信号转换成热电势信号，通过电气测量仪表的配合，就能测量出被测的温度。热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： (1)测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 (2)测量范围广。常用的热电偶从一 15lOO均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到一 269(如金铁镍铬)，最高可达+2800。 (3)构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成而且不受大小
7、和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调测量。 而本设计所谈到的温度采集系统主要是应用在普通场合的测量，故采用标准热电偶。热电偶的输出是一个随温度变化的电压信号，它必须加上补偿电路才能正常工作，并且用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系，允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的它的输出也要转换为 O10 V 的电压范围传送 AD 转换电路。 当温度传感器感应到温度范围在一 l 5loo，通过放大
8、器进行放大，可变电阻阻值变大，把温度转变为电压，通过 RDO 一，RDO+，RD POUT 输出。没有感应到时，放大器没有工作，无信号输出，RD O 一，RDO+，RD P 一 0uT 输出的电平可以判断出温度传感器是否检到温度。温度采集模块电路（如图） 23 显示模块 由于各位的段选线并联，段选码的输出都是相同的。因此，同一时刻如果各位位选线都处于选通状态，4 位 LED将显示相同的字符。若要各位 LED 能够显示出与本位相应的字符，就必顺采用扫描显示方式，即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于截止状态，同时，段选线上输出对应显示位的字符字形码。4 位 LED
9、轮流选通，由于人限的视觉暂留现象，只要每位显示间隔足够短，就可得到多位同时亮的效果。系统无需扩展程序存储器。可根据系统程序大小选择片内带不同容量闪存的单片机，这里我采用 ADC0809，该单片机每个 IO口的拉电流只有 l2mA，但在灌电流驱动状态下能达到20mA 左右，如果采用共阴极管需要加驱动电路，而采用共阳极管则不需要驱动电路，可使电路得到简化。 24 AD 转换模块241 805l 单片机的引脚描述 Intel 公司生产的 8051 单片机为字长 8 位的单片微型计算机，由中央处理器、片内 RAM、片内 ROM、两个 16 位的定时计数器、四个 8 位的 rO 口(P0、P I、P2、
10、P3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。芯片结构图如图 6 所示。 下面按其引脚功能分为四部分叙述这 40 条引脚的功能。 (1)主电源引脚 VcC 和 VssVc c(40 脚)接+5V 电压VSS 一一(2 0 脚)接地。 (2)外接晶体引脚 XTALl 和 XTAL2XTALl(19 脚)接外部晶体的一个引脚。XTAL2(1 8 脚)接外晶体的另一端。 (3)控制或与其它电源复用引脚RsTVPD、ALEPROG、PSEN 和 EAVPP 篇二：基于单片机的温度数据采集系统实验报告基于单片机的温度数据采集系统实验报告 班 级：电技 姓 名：田波平 学 号： 指导老师：仲老师
11、101 班 10120XX8 题目：基于单片机的温度数据采集系统一设计要求 1被测量温度范围：0120，温度分辨率为。 2被测温度点：2 个，每 5 秒测量一次。 3显示器要求：通道号 2 位，温度 4 位（精度到小数点后一位） 。 显示方式为定点显示和轮流显示。 4键盘要求： （1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。 二设计内容 1单片机及电源模块设计 单片机可选用 AT89S51 及其兼容系列，电源模块可以选用 7805 等稳压组件， 本机输入电压范围 9-12v。 2存储器设计 扩展串行 I2C 存储器 AT24C02 。 要求： AT24C02 的 SCK 接 AT2
12、4C02 的 SDA 接 2传感器及信号转换电路 温度传感器可以选用 PTC 热敏电阻，信号转换电路将PTC 输出阻值转换为 0-5V。 3A/D 转换器设计 A/D 选用 ADC0832。 要求： ADC0832 的 CS 端接 ADC0832 的 DI 端接 ADC0832 的 DO 端接 ADC0832 的 CLK 端接 4显示器设计。 6 位共阳极 LED 显示器，段选（a-h）由 P0 口控制，位选由控 制。数码管由 2N5401 驱动。 5键盘电路设计。 6 个按键，接 6 个按键，接公共端，采用动态扫描方式检测键盘。 6系统软件设计。 系统初始化模块，键盘扫描模块，数据采集模块，
13、标度变换模块、显示模块等。 三设计报告要求 设计报告应按以下格式书写： （1）封面； （2）设计任务书； （3）目录； （4）正文； （5）参考文献。其中正文应包含以下内容： （1）系统总体功能及技术指标描述； （2）各模块电路原理描述； （3）系统各部分电路图及总体电路图（用 PROTEL 绘制） ； （4）软件流程图及软件清单； （5）设计总结及体会。 四、参考资料 1、李全利，单片机原理及接口技术，高等教育出版社，XX 2、于永，51 单片机常用模块与综合系统设计实例精讲，电子工业出版社，XX 目录 一项目研究意义 二项目研究内容 1. 单片机及电源模块设计 2.存储器设计 /D 转换器
14、设计 4.显示器设计 5.键盘电路设计 6.系统软件设计 三项目心得 四参考文献 一项目的研究意义 21 世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。 温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要。
15、但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。这时就要采用无线方式对温度数据进行采集。 本设计是以 Atmel 公司的 AT89C52 单片机作为控制核心，通过 ADC0832 模数转换对所测的温度进行数字量变化，且通过数码管进行相应的温度显示。 因为采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用，并且温度参数对工业生产的重要性，所以温度测量系统的精确度和智能化一直受到企业的重视。所以学习并研究温度测量及相关知识可做为一个较为实用的课题的方向，能获得较实用的知识和方法。因此温度测控技术是一个很实用、也很重要的技术，值
16、得去研究掌握。它应用的领域也相当广泛，可以应用到消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备的过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械?等设备温度过热检测。因此前景是相当的可观。 二研究内容 1. 单片机及电源模块设计 篇三：基于 51 单片机的远程温度采集与显示系统设计摘 要 随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用，单片机技术在各个领域得到了充分的应用。本设计以 AT89C51单片机为设计开发平台，结合 DS18B20 温度传感器、LED 数码管、RS-485 远程通信、按键和报警几部分电路，构成了远程温度采集与显示系统。远程通信采用 RS-485 串行通讯的标准，通过 DS18B20 进行现场总线的温度采集，然后将温度数据送入单片机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。 本设计中的温度采集系统充分发挥了 AT89C51 单片机的特点，结合现有技术，大大降
