多路温度检测系统地设计

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1、word密级： 公开 科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学 士 学 位 论 文THESIS OF BACHELOR20082012年题 目 多路温度检测系统的设计 学 科 部： 信息学科部 专 业： 自动化 班 级： 081班 学 号：学生：指导教师：起讫日期：2012.6 / 多路温度检测系统的设计专业：自动化 学号： 学生： 指导教师：摘要：本论文主要介绍多路温度的自动巡检、报警等，包括单片机AT89C51、A/D转换ADC0831、温度传感器、放大器OP07E以与硬、软件的设计。本课题以高性能微处理器AT8

2、9C51单片机为核心，通过温度传感器Pa-t传感器，将检测到的数据输入0P07E放大器放大100倍，再将放大后的信号输入到ADC0831，经过A/D转换之后，其值由AT89C51处理，最后将其显示在D4，D3，D2，D1共四个七段数码管上。本系统能够根据主控机的指令对温度进展实时巡检采集数据，并对数据进展存储和显示，本系统还包含了报警电路，当温度高于或者低于某一个设定值时，启动温度异常报警等。而在软件上，本系统采用C语言编程，并且利用proteus进展仿真完成。关键词：温度自动巡检； AT89C51；ADC0831；温度传感器；Multiple temperature sensing syst

3、em designAbstract：This paperintroduces themulti-channel temperatureof theautomaticdata logging,alarm, etc., including themicrocontrollerAT89C51, A / DconverterADC0831,temperaturesensor, amplifierOP07Eandhardware and softwaredesign.The topics to low voltage, high-performancemicroprocessorAT89C51 micr

4、ocontrolleris the coretemperature sensorPa-tsensorthedetecteddata input0P07Eamplified100 times, and thenamplifiedthedata inputto theADC0831,after A / Dconversion,thevalue oftheAT89C51, at last, toappear in theD4, D3, D2, D1of fourseven-segment digitaltube. Thesystem is capable ofinstructionon thetem

5、perature ofthe host puterfor real-timeinspectiondata collection, and data storage and display,the systemalso includesan alarmcircuit, when thetemperature is aboveorfalls below aset value, the starttemperatureabnormalalarm. Insoftware, the system uses the Cprogramming language, and useproteussimulati

6、onto plete.Keywords: temperature automaticinspection; AT89C51；ADC0831；temperature sensor；目 录摘要IAbstract.II第一章绪论1引言1主要研究的容1根本要求1第二章多路温度检测系统硬件结构和模块化设计2温度检测系统的总体结构22.2 AT89C512模数转换器ADC08314数码显示器6放大器OP076键盘7第三章多路温度检测系统软件设计8编程语言的选择8系统软件总体设计8系统软件主流程8系统按键程序流程8第四章多路温度检测系统仿真104.1 Proteus简介104.2 Proteus的工作过程1

7、0系统仿真设计11系统调试14结论18参考文献19致20附录1：温度检测系统总硬件原理图21附录2：元器件清单21附录3：温度检测系统源程序代码22第一章 绪论温度在现实生活中是一个很重要的物理参数，也是在实际应用中使用最多的参数，而随着社会的进步和工业技术的开展，人们也越来越重视温度因素。因为它涉与到人们的日常生活、科学研究、工业生产、农业生产等领域，如家禽家畜等养殖业在温室环境下,可以保证家禽家畜的适宜生长环境,使其健康生长和预防瘟疫的发生；当今大型仓库、大型粮库的监测与控制现状等。可以说几乎80%的部门都不得不考虑着温度的因素。围绕温度检测、控制等，市面上从而出现了温度检测仪表等，因为温

8、度在现实生活中的重要性，使得这些测量工具得到了广泛应用。随着科学技术的开展，这类仪表的开展也日新月异。特别是随着计算机技术的迅猛开展，以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域，形成了智能化的测量控制仪器，其实时性高、精度高，能够综合处理多点温度等，从而引起了仪器仪表结构的根本性变革，也使得其有了更广泛的应用前景。目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时还有温度信息传递不与时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化与时做出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。以AT89C51单片机为核心，完成4路温度

9、的巡回检测，温度传感器采用Pa-t传感器，测量围为0120，放大器采用OP07E，温度信号输入采用差动放大形式，A/D转换器采用串行ADC0831，用4位LED显示器巡回显示各路温度，其中第1位为序号，第2至4位为该路的温度值。每路温度信号对应2个报警指示灯1红1黄，当温度高于上限时红灯亮，低于下限时黄灯亮。各路温度的上、下限值可在线设置。1以AT89C51单片机为核心晶振11.0592MHZ，设计温度巡回检测系统。2完成4路温度检测、放大与A/D转换的设计。3完成4路温度的巡回显示，当按下检测键时，只显示本路温度，不巡回显示，再次按下检测键，进入报警温度设置，当按下恢复键时，恢复巡回显示。4

10、完成4路温度的报警。5完成4路温度报警上、下限的设置。6键盘采用中断方式。7程序设计语言采用C语言。8在Proteus中进展仿真。第二章 多路温度检测系统硬件结构和模块化设计温度检测系统硬件结构主要包括：传感器、放大器、A/D转换、单片机、显示、报警以与按键等。其系统硬件结构图如下：传感器放大器A/D转换单片机显示报警按键传感器放大器图1 系统硬件设计框图2.2 AT89C51目前国市场上可供选择的单片机的类型有很多种，以MCS-51 、MCS-96为主流系列。其中MCS-51 系列性能高价格廉价，开发用的仿真机研究较早并日趋完善，生产厂家较多，支持芯片种类繁多，适合不同应用场合的新机种不断涌

11、现，使得MCS- 51 系列单片机在国成为开发中小型嵌入式系统的首选。AT89C51是带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供。1主要特性：与MCS-51 兼容；4K

12、字节可编程闪烁存储器；32可编程I/O线1288位部RAM；全静态工作：0Hz-24MHz；5个中断源；数据保存时间：10年；寿命：1000写/擦循环；两个16位定时器/计数器；三级程序存储器锁定，可编程串行UART通道，低功耗的闲置和掉电模式，片振荡器和时钟电路。2管脚说明图2 AT89C51引脚图P0：P0为一个8位漏极开路型双向I/O端口，P0口可作通用I/O口使用，但在端口进展输入操作前，应先向端口的输出锁存器写“1。在CPU访问片外存储器时，P0口自动作为地址/数据复用总线使用，分时向外部存储器提供低8位地址和传送8位双向数据信号。在对EPROM编程时，由P0口输入指令字节，而在验证

13、程序时，P0输出指令字节验证时应外接上拉电阻。P0口能以吸收电流的方式驱动8个LS型TTL负载。P1：P1是一个部带上拉电阻的8位准双向I/0端口，当P1输出高电平时，能向外部提供拉电流负载，因此，不需要外接上拉电阻。当端口用作输入时，也应该先向端口的输出锁存器写入“1，然后再读取端口数据。在对EPROM编程和验证程序时，它用来输入低8为地址，P1口能驱动4个LS型TTL负载。P2：P2为一个部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1时，其管脚被部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于部上拉的缘故。

14、P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进展存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1时，它利用部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进展读写时，P2口输出其特殊功能存放器的容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3：P3管脚是一个部带上拉电阻的8位多功能双向I/O端口，可接收输出4个TTL门负载。无论P3口作通用输入口还是作第二输入功能口使用，相应位的输出锁存器和第二输出功能端都应置“1。P3也可作为AT89C51的第二功能口，如表2-1所示。表1 P3口第二功能端口引脚第二功能RXD串行输入端P3.1TXD串行输出端P3.2/INT0外部中断0输入端P3.3/INT1外部中断1输入端P3.4T0定时器0外部输入P3.5T1定时器1外部输入P3.6/WR外部数据存储器“写控制输出信号P3.7/RD外部数据存储器“读控制输出信号P3口的第二功能是作为控制端口使用的。由于单片机没有专设的控制信号引脚，单片机在进展外部存储器和I/O端口扩展时所需要的控制信号必须由P3口提供，P3口第二功能相当于PC机中CPU的控制线引脚。