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1、 . 摘要温度测量与控制在社会的发展而广泛的使用。利用单片机技术的温度测控系统以其体积小，可靠性高而被广泛采用。本文对该测控系统进行了分析设计。首先，设计针对系统所使用的单片机的性能和发展情况做了简单介绍；对系统使用的模/数转换芯片ADC0809做了性能方面的简单说明；同时对测量温度在-55150之间的集成型恒流测温元件AD590做了介绍。其次，论文重点对测控硬件、软件的组成进行了分项、模块化逐步分析设计。对各部分的电路一一进行了介绍，最终实现了该系统的硬件电路。绘制了电路原理图，绘制了印制电路板图，并将制成的线路板焊接上了元件，完成了硬件调试。根据硬件的设计和测控系统所要实现的功能，本设计对
2、软件也进行了一一设计，并经过反复的模拟运行、调试，修改简化了软件系统，最后形成了一套完整的程序系统。关键词： 单片机、ADC0809、AD590、软件系统、硬件系统AbstractThe temperature survey and the control in profession and so on industry, agriculture, national defense has the widespread application. Using monolithic integrated circuit technology temperature observation and
3、control system by its volume small, the reliability is high but is widely used. This article has carried on the analysis design to this observation and control system.First, this article the monolithic integrated circuit performance and the development situation which used in view of the system has
4、made the simple introduction; To system use mold/Number transformation chip ADC0809 has given the performance aspect simple explanation; Meanwhile to surveyed the temperature to make the introduction in -55 150 between integration constant flow temperature element AD590.Next, this article key to obs
5、erve and controlled the hardware, the software composition carries on the sub-item, the modulation has analyzed the design gradually. 11 has carried on the introduction to each part of electric circuits, finally has realized this system hardware electric circuit. Has drawn up the electric circuit sc
6、hematic diagram, has drawn up the printed circuit board chart, and will make in the line board welding the part, has completed the hardware debugging. Function must realize which according to the hardware design and the observation and control system, this design has also carried on 11 designs to th
7、e software, and after the repeatedly simulation run, the debugging, the revision simplified the software system, finally has formed set of complete software.Key words： MCU, ADC0809, AD590, software system, hardware system目录第1章前言1第2章单片机多通道温度采集测控系统分析与设计22.1 总体分析22.2 AT89C51单片机的性能与应用22.3 控制框图的设计系统8第3章单
8、片机多通道温度采集测控93.1 输入电路的设计93.1.1 集成温度传感器AD590的简单介绍93.1.2 放大电路的设计113.2 单通道，循环检测工作方式选择电路的设计123.3A/D0809与AT89C51接口电路的设计133.4 输出电路设计163.4.1 四位LED数码管驱动电路的设计163.4.2 超温报警电路的设计173.4.3 温度控制电路的设计183.5 电源的设计实现213.6电路板的制作与调试213.6.1电路原理图的绘制过程213.6.2 PCB板的制作233.6.3 电路的焊接25第4章单片机多通道温度采集测控系统的软件264.1 主程序的逐步264.1.1 初始化和
9、工作方式选择程序的设计274.1.2 显示程序的设计284.1.3 二进制温度值转化成BCD码温度显示值的程序设计294.1.4 延时子程序的设计304.1.5 数模转换测量子程序的设计314.1.6 按键检测子程序的设计324.1.7 超温报警程序与继电器控制程序的设计334.2CPU抗干扰技术的程序设计344.2.1数字滤波344.2.2指令冗余和“看门狗”技术354.2.3提高RAM 资料可靠性374.2.4总结374.3程序的汇编与调试384.3.1第一课建立您的第一个C 项目38第5章结束语405.1 本次设计心得体会405.2 总结41致44参考文献、资料45 / 第1章前言温度测
10、量在各个设计有着广泛的应用，而且随着科学技术的发展对温度测量的精度要求愈来愈高。由于AT89C51单片机的设计时间有限其精度不是很高，它的测温围在0100之间，可以直接应用在对温度精度要求不高的各种现场。单片机多通道温度采集测控系统采用集成温度传感器满足温度测量，并将温度信号转换成电流，转换为电压信号，通过放大电路最终交由模/数转换芯片转换成数字信号经单片机处理并经输出驱动电路显示于共阳极数码管。该测量仪可实现多点（8点）不同区域测量，单通道，循环测量。还具有超温报警和自动控制功能，当温度超过某一设定值时，系统控制继电器来关闭加温设备。由以上大致分析，整个系统控制将由AT89C51单片机为核心
11、构成。选用ADC0809作为模/数转换芯片，各个检测信号、控制信号、显示信号可由单片机的I/O口进行，并由程序保证系统抗干扰的能力。设计任务为：用单片机设计一个测温围在0100的多通道温度测量仪。设计要求：完成该系统的软硬件设计，学习掌握单片机采集测控系统的设计方法，提高学习新知识、新技能的能力，培养独立设计的能力。第2章 单片机多通道温度采集测控系统分析与设计2.1 总体分析由于AT89C51单片机的设计时间有限其精度不是很高，它的测温围在0100之间，可以直接应用在对温度精度要求不高的各种现场。单片机多通道温度采集测控系统采用集成温度传感器满足温度测量，并将温度信号转换成电流，转换为电压信
12、号，通过放大电路最终交由模/数转换芯片转换成数字信号经单片机处理并经输出驱动电路显示于共阳极数码管。该测量仪可实现多点（8点）不同区域测量，单通道，循环测量。还具有超温报警和自动控制功能，当温度超过某一设定值时，系统控制继电器来关闭加温设备。由以上大致分析，整个系统控制将由AT89C51单片机为核心构成。选用ADC0809作为模/数转换芯片，各个检测信号、控制信号、显示信号可由单片机的I/O口进行，并由程序保证系统抗干扰的能力。2.2 AT89C51单片机的性能与应用单片机是早期Single Chip Microcomputer的直译，它反映了早期单片机的形态和本质。然后，按照面向对象，突出控
13、制功能，在片集成了许多外围电路与外设接口，突破了传统意义上的计算机结构，发展成microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制器MCU（Microcontroller Unit）。鉴于它完全作嵌入应用，故又称为嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller)。大多数单片机采用哈佛（Harvard）结构体系，即数据存储空间与程序存储空间相互独立的结构体系。它不同于一般通用计算机系统结构，即程序和数据共用一个空间的诺伊曼(Von Neumann)结构。AT89C51单片机温度测控仪采用Atmel公司的AT89C51单片机，采用双列直插封装（DIP），有40个引
14、脚。该单片机采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术制造，与美国Intel公司生产的MCS51系列单片机的指令和引脚设置兼容。其主要特征如下：8位CPU置4K字节可重复编程Flash，可重复擦写1000次完全静态操作：0Hz24Hz，可输出时钟信号三级加密程序存储器128B8的片数据存储器(RAM)32根可编程I/O线2个16位定时/计数器中断系统有6个中断源，可编为两个优先级一个全双工可编程串行通道可编程串行UART通道具有两种节能模式：闲置模式和掉电模式（1）单片机的基本组成它由CPU、存储器（包括RAM和ROM）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片各功能通过
15、部总线相互连接起来。输入/输出引脚P0、P1、P2、P3的功能：图2-1为AT89C51的引脚图：图2-1 AT89C51的引脚图P0口（P0.0-P0.7）：P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时，它分时作低8位地址和8位双向数据总线用。在EPROM编程时，由P0输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。P0能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口（P1.0-P1.7（1-8脚）:P1口是一上带部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和验证程序时，由它输入低8位地址。P1能驱动4个LSTTL负载。在AT89C51中，P1.0还相当于专用功能端T2
