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1、.电气工程学院微机原理与接口技术 课程设计设计题目： 温度计 .课程设计成绩评定表姓 名 潘树霞 学 号 10292013 课程设计题目： 温度计 课程设计答辩或提问记录：成绩评定依据：课程设计预习报告及方案设计情况（30）：课程设计考勤情况（15）：课程设计调试情况（30）：课程设计总结报告与答辩情况（25）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字： 年 月 日.微机原理与技术接口 课程设计任务书一、课程设计题目：温度计 二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 查阅有关参考资
2、料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。三、进度安排1时间安排序 号 内 容 学时安排（天）1 方案论证和系统设计 12 完成电路仿真，写预习报告 13 电路调试 24 写设计总结报告与答辩 1合 计 5设计调试地点：电气楼 4102执行要求微机原理与接口技术课程成绩优秀的可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。 ，每组不得超过 2 人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括
3、计算和器件选型） 。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。.摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于 89C51 单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器 AD590 开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅
4、助扩展。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：单片机，温度计，89C51，AD590，AD0832AbstractWith the progress of the times and development, microcontroller technology has spread to our life, work, scientific research, and each domain. It has become a relatively mature technology. This paper introduces a temp
5、erature measurement system based on 89C51 microcontroller, and a detailed description of the process of using digital temperature sensor AD590 temperature measurement system development, focusing on the hardware sensors in a single connection. Software programming and system flowing of each module a
6、re analyzed in detail and on the part of the circuit are introduced. The system can achieve the realization of temperature acquisition and display and convenient. It is very convenient to use. It has high accuracy, wide measuring range, high sensitivity, small size, low power consumption. It is suit
7、able for our daily lives and industrial, agricultural production in the temperature measurement, but also can be used as a temperature processing module embedded in other systems, as other auxiliary system. The system has simple structure, strong anti-jamming capability, and it is suitable for harsh
8、 environment on-site temperature measurement. It has wide application prospect. Key words: SCM, thermometer, 89C51， AD590, AD0832 .目录 第一章、系统方案设计（一） 、实验元件介绍（二） 、设计思路第二章、仿真第三章、调试第四章、结论第五章、心得体会与建议参考文献附录：元器件清单.第一章 系统方案设计（一）、实验元件介绍1、感温元件 AD590（1）AD590 的主要特性：AD590 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流传感器,是一种已经 IC 化的温度感测
9、器,它会将温度转换为电流。其规格如下：a、 度每增加 1,它会增加 1A 输出电流b、 可测量范围-55至 150c、 供电电压范围+4V 至+30V（2）AD590 管脚图及元件符号（3）AD590 工作原理AD590 相当于一个温度控制的恒流源，输出电流大小只与温度有关，且与温度成正比。只需一个精密电阻，就可以将电流（温度）信号转化为电压信号，总的灵敏度系数通过该电阻设定。AD590 的温度系数是 1A/K，即温度每增加 1K，它会增加 1A 输出电流。其输出电流是以绝对温度零度-273为基准，每增加 1，它会增加 1A 输.出电流，因此 0到 100时 AD590 输出电流为 273A
10、到 373A。（4）电流-电压转换电路电压-电流转换电路图中，AD590 输出端输出电流，经过 10K 的电阻，转换为电压值。OP07 为一射极跟随器，A=1，用于提高输入阻抗。两个二极管用于隔离干扰。电流-电压转换公式如下：AD590 的灵敏度： 1/AK经过 10K 电阻后： 具体温度-电压值对应01/kmVK如下表摄氏温度/ AD590 电流/A经 10K 电压/V0 273.2 2.73210 283.2 2.83220 293.2 2.93230 303.2 3.032.40 313.2 3.13250 323.2 3.23260 333.2 3.332100 373.2 3.732
11、2、ADC0832通过特定的电流-电压转换电路之后，可得到与温度相对应的电压。但是若想显示，需要得到数字信号才行。所以需要用ADC0832。ADC0832 为 8 位分辨率 A/D 转换芯片，其最高分辨可达 256 级，芯片的模拟电压输入在 0-5V 之间。其引脚图及说明如下：配置位 选择通道号输入格式CH0 CH1 CH0 CH1L L + -差分L H - +单端 H L +引 脚 功 能 说 明 ： CS_ 片 选 使 能 ， 低 电 平 芯 片 使 能 。 CH0 模 拟 输 入 通 道 0， 或 作 为 IN+/-使 用 。 CH1 模 拟 输 入 通 道 1， 或 作 为 IN+/
12、-使 用 。 GND 芯 片 参 考 0 电 位 （ 地 ） 。 DI 数 据 信 号 输 入 ， 选 择 通 道 控 制 。 DO 数 据 信 号 输 出 ， 转 换 数 据 输 出 。 CLK 芯 片 时 钟 输 入 。 Vcc/REF 电 源 输 入 及 参 考 电 压 输 入 （ 复 用 ）.H H +ADC0832 时序：当 CS 由高变低时，选中 ADC0832。在时钟的上升沿，Din 端的数据移入 ADC0832 内部的多路地址移位寄存器。在第一个时钟期间，Din 为高，表示启动位，紧接着输入两位配置位。当输入启动位和配置位后，选通输入模拟通道，转换开始。转换开始后，经过一个时钟
13、周期延迟，以使选定的通道稳定。ADC0832 接着在第 4 个时钟下降沿输出转换数据。数据输出时先输出最高位(D7-D0)；输出完转换结果后，又以最低位开始重新输出一遍数据(D7-D0)，两次发送的最低位共用。当片选 CS 为高时，内部所有寄存器清 0，输出变为高阻态。实验中我们由 CH0 输入模拟量，Dout 输出数字量。我们把ADC0832 的 CS、CLK、Dout、Din 端分别连接在P3.3、P3.2，P3.1，P3.0 端，所以 ADC0832 的片选、时钟信号、启动位和配置位均通过置位端口实现。由于是 CH0 输入模拟信号，所以配置位为 10（B） 。ADC0832 为单端输出模
14、式。由于 AD 是串行输入输出，故前 3 个脉冲上升沿完成设置，第 411 个脉冲下降沿后取.1 位 AD 转换的结果，在第 1118 个脉冲下降沿后第二次取 AD 转换结果，将两次结果进行比对，如果一致，则完成转换，关ADC0832；如果不一致，则重新开始转换。经 AD 转换后，数字量 D 与温度值的转换如下所示： 27396.1)(KT3、51 单片机实验中将用 51 单片机作为将数字信号输出为数码显像管显示数字的转换芯片，用汇编程序控制单片机不同输出端口的高低电平，即可控制数码显像管显示的数字。4、数码显像管实验中所用的是较为普遍的 4 个 8 位显像管，显示的数字分别有不同的输出位所对
15、应。其字形表为 1-10：3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH。（二） 、设计思路1、设计要求选用温度传感器 AD590 实现温度采集、摄氏温度显示，温度精度达到 0.1 度，测量范围零下 10 度到零上 100 度.电路由温度传感器（AD590） ，电压-电流转换电路，AD 转换器，51 单片机和显示模块组成。AD590 属于电流输出型传感器，其输出的电流经电压-电流转换电路变为模拟电压信号，通过 AD 转换器变为数字量。此数字量输入单片机，单片机直接控制显示。显示模块由四个LED 数码显示管和若干阻排组成。电路板连接如下图：2、程序设计框图
16、及汇编语句：系统程序包括主程序、AD 子程序、BCD 子程序和显示子程序。实验中由于需要显示小数，所以需要借助 100/51 得到的小数位。具体计算过程如下：程序中将 R7 作为存储 ADC0832 输出 8 位的位。实验测得在0100的过程中，AD590 经过 10k 电阻，经过 ADC0832 转换之后的范围为 8BH-BEH，其中共有 51 个数，反映的是 0100的变化。由于 100/51=1.96=2-0.04，所以 2 可以作为整数显示的基础位，0.04 可作为小数显示的基础位。这样就可以实现实验要求的功能。在 ADC0832 输出 8BH-A4H 的时候，小数位都不会超过 1，所以就在整数位将其输出的数值乘以 2 之后减 1，然后送到数码显像
