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1、温度传感器设计报告XX工程学院班级姓名一、设计电路1、设计要求2、设计目的二、设计原理1、 设计模块图2、温度感测器LM351） 、LM35 简介：2） 、LM35封装介绍：3、单片机 AT89C514、ADC080阶绍3） .主要特性4） .内部结构5） .外部特性（引脚功能） 三、原理图1、温度采集模块2、 单片机控制及AD转换*II块3、 显示卞II块4、 报警*II块5、电源模块6、总电路原理图四、PCB图五、程序六、实物展示 1、 完成品 2、接电展示七、元器件清单八、总结A设计电路J设计要求1）、温度低于或超出设定温度范围时发出报警。2）、温度值可在数码管上实时数字显示。3）、报警
2、温度可以由人工自由设定。2、设计目的1）、在学完了电子设计与制作课程的基本理论，基本知识后，能够综合运 用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻 炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。2）、熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板 结构及其接线方法，了解数字钟的组成及工作原理3）、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。4）、培养书写综合设计实验报告的能力:、设计原理1、设计模块图显示模块蜂鸣器报警模块温度采集模块键盘输入模块图i:模块图2、温度感测器LM351） 、 LM35 简介：LM35 是由
3、 National Semiconductor 所生产的温度感测器，其输出电压与摄氏温标呈线性关系，转换公式如式（1）, 0时输出为0V,每升高1 ,输出电压增加 10mV。 LM35 有多种不同封装型式，外观如图1 所示。在常温下，LM35不需要额外的校准处理即可达到C0 CC410 土的准确率。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接脚如图2 所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静默电流-温度关系如图3 所示，单电源模式在25下静默电流约50仙A,非常省电。2） 、 LM35 封装介绍：图 2 ：封装形式1图 3 ：封装形式2图 4：封装形式4（此次采用的封装）3、
4、单片机AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能 CMOS8位单片机，片内含 4k bytes的可 反复擦写的只读程序存储器（PEROM ）和128 bytes的随机存取数据存储器（ RAM ）,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51 指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大 AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用 场合，可灵活应用于各种控制领域。 功能特性概述：AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节 Flash 闪速存储器，128字节内部RAM ， 32 个 I O口线，两个16
5、位定时计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM ，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚功能说明： 1、Vcc：电源电压 2、GND 地 3、 P0 口： P0 口是一组8 位漏极开路型双向I O 口，也即地址数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“ 1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器
6、或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8 位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash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。4、P1 口： P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P1的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL ）。 FIash 编程和程序校验期间，P1 接收低 8 位地址。5、P2 口： P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O
7、 口，P2的输出缓冲级可驱动 （吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL ）。在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR）时，P2 口送出高8位地址数据。在访问 8位地址的外部数据存储器（如执 行MOVXR指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。6、P3 口： P3 口是一组带有内部上拉
8、电阻的8位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流（IIL ）。P3 口除了作为一般的I /O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：图5P3 口还接收一些用于Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。7、RST:复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。8、ALE/ PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE （地址锁存允许） 输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。即使不访问
9、外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的l 6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。 对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉（PROG）o如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR区中的8EHB元的DO位置位，可禁止 ALE操作。该位置位后，只有一条 MOVXMOVC令AL时会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高， 单片机执行外部程序时，应设置AL所效。9、PSEN程序储存允许（PSEN输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C51由外部程序 存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSENT效，
10、即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN言号不出现。10、EAXVPP外部访问允许。欲使 CP奴访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH , EA希必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EAa状态。如EAa为高电平（接VC踹），CPUW执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源 Vpp,当然这必须是t器件是使用12V编程电压Vpp。11、XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。12、XTAL2振荡器反相放大器的输出端。图 6 AT89C51 引脚图4、ADC0809
11、#绍1） 主要特性1） 8 路 8 位 A D 转换器，即分辨率8 位。2）具有转换起停控制端。3）转换时间为100as4）单个5V 电源供电5）模拟输入电压范围 0+ 5V,不需零点和满刻度校准6）工作温度范围为-40+ 85摄氏度7）低功耗，约15mW。2） 内部结构ADC0809 是 CMOS 单片型逐次逼近式A D 转换器，内部结构如图13 22 所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8 位开关树型D A 转换器、逐次逼近3） 外部特性（引脚功能）图 7 ADC0809 引脚图ADC0809 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如图13 23 所示。下面说明各引脚功能
12、。 IN0IN7 : 8路模拟量输入端。 2-12-8 : 8位数字量输出端。ADDA 、 ADDB 、 ADDC ： 3 位地址输入线，用于选通8 路模拟输入中的一路ALE ：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。START ：A D 转换启动信号，输入，高电平有效。EOC： A D 转换结束信号，输出，当A D 转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。OE:数据输出允许信号，输入，高电平有效。当 A/D转换结束时，此端输入一个高 电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK ：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ 。REF（ +）、REF（ -）：基准电压。Vcc：
13、电源，单一 + 5V。GND ：地。ADC0809 的工作过程是：首先输入3 位地址，并使ALE=1 ，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8 路模拟输入之一到比较器。START 上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A D 转换，之后EOC 输出信号变低，指示转换正在进行。直到A D 转换完成，EOC 变为高电平，指示A D 转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当 OE 输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。三、原理图1 、温度采集模块图 8 温度采集模块2、 单 片机控制及AD 转换模块9 单片机控制及AD 转换模块3、 显 示模块9 显示
14、模块10 报警模块4、 报 警模块11 电源模块5、电源模块6、总电路原理图PCB 图12-1 总电路原理图12-2 电路总原理图13-1 PCB 封装图13-2 PCB 封装图五、程序#include sbitCLK=P2A2;sbitLED_Red=P2A6;sbitBee= P2A5;sbitLED_Green= P2A7;sbitON= P1A0;sbitCLK_164= P2A0;sbitDATA_164= P2A1;sbitST=P3A5;sbitEOC= P3A7;sbitOE=P3A6;sbitPinA= P3A0;sbitPinB=P3A1;sbit PinC= P3A2;sbit S1=P1A1;sbit S2=P1A2;unsigned char code a = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unsigned char b=0x76,0x38,0x3f,0x71,0x73;unsigned int t1,t2,tp1,tp2,tp,i,g,f,z,h=30,l=10;longdelay()for(g=0;g32600;g+);delayz()delayf()for(f=0;f2600;f+);void de
