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1、单片机汇编程序设计师培训毕业论文-基于单片机的温度采集系统设计指导老师: 贺新民 负 责 人: 王玉芝 班 级: 徐州师范大学培训班 专 业: 数控技术 设 计 者: 韩婷婷 2011 年 12 月3 日目录摘要.2第1章 绪论.31.1课题来源31.2 课题意义3第2章温度采集系统的总体设计思想.42.1温度采集系统总体方案设计42.2硬件各模块的设计42.2.1主机42.3 ADC0809功能简介72.2.2温度检测92.2.3温度显示9第3章硬件电路的设计.103.1 温度检测方法103.2 温度检测电路与实现103.2.1校准电路103.3温度采集与显示设计11第4章 软件设计.134
2、.1主程序134.2定时/计数器0中断服务程序134.3温度采集及模数转换子程序ADCON134.4温度计算子程序CALCU134.5十进制转换子程序METRICCON134.6数码显示子程序DISP134.7流程图144.8温度控制程序设计164.8.1主程序164.8.2定时/计数器0中断服务子程序174.8.3温度采样及模数转换子程序174.8.4温度计算子程序184.8.5十进制转换子程序194.8.6数码管显示子程序19第5章 软硬件调试.21结束语.22致谢.23参考文献.24附录一：硬件实物图.25附录二：硬件电路图.26摘要本论文所要阐述是一个简单的数字温度测量仪的设计的总过程
3、。本设计以热敏电阻经LM324放大电路，将温度信号转换为电压信号，通过AD变换器 ADC0809，将温度信号传送给单片机AT89S52。单片机通过查询方式将ADC0809转换的数字信号进行采集处理，送数码管进行显示。本文详细阐述了硬件每一部分，并给出硬件框图和系统原理图，以及显示温度用的软件程序。我所采用的控制芯片为AT89S52，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。关键词 温度 温度采集 热敏电阻第1章 绪论1.1课题来源随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信
4、号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速
5、度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。1.2 课题意义在当今社会科学技术的发展与日俱增，人们是生活水平也是日益提高，为了减少人的工作量，所以是对各种家用电器、电子器件的非人工控制的要求也是越来越高，针对与这种情况，设计出一种集成度比较高的控制体系是必然的。单片机的集成度很高，它具有体积小、质量轻、价格便宜、耗电少等出特点，尤其耗电少，又可使供电电源体积小、质量轻。所以特别适用与“脑型产品”，它的应用已深入到工业、农业、国防、科研、教育以及日常生活用品(家电、玩具)等各种领域。单片机特别适合于把它做到产品的内部取代部分劳师机械、电子零件或元器件。可使产品缩小体积，增强功能，现不同程度的智能化
6、。随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。第2章 温度采集系统的总体设计思想2.1 温度采集系统总体方案设计该系统主要由四大部分组成：温度采集、放大电路，A/D变换电路、温度显示。该系统是以AT89S52单片机为核心进行设计的，这里充分利用了单片机的数据处理及实时检测能力、对温度信号进行实时检测。温度信号是由热敏电阻提供的，通过放大将电流信号转换为电压信号，由AD对模拟电压信号转换成数字信号，然后由单片机对数字信号进行采集、处理，将温度信号送数码管显示。
7、2.2 硬件各模块的设计系统的硬件电路包括主机（AT89S52）、温度检测、温度显示等三大主要部分。图2-1为系统的结构图。图2-1 温度采集系统的结构模块图2.2.1 主机AT89S52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图2-2 AT89S521主要特性：与MCS-51 兼容 4K字节可编
8、程闪烁存储器 128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源 可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口：P2口为一
9、个内部上拉电阻的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，其管脚被内部上拉电阻拉高，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。这是由于内部上拉的缘故。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行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电
10、流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（定时器/计时器0外部输入）P3.5 T1（定时器/计时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，A
11、LE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入。XTAL2：反向振荡放大器的输出。3振荡器特性：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入
12、和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。2.3 ADC0809功能简介图2-3 ADC08091、主要特性1）8路8位AD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100s4）单个5V电源供电 5）模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-4085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AD转换器，内部结构如图1322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DA转换器、逐次逼近。 3、外部特性（引脚功能） ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图2-1所示。下面说明各引脚功能。 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IN0IN7中的一路模拟量输入。通道选择表如表2-1所示。表2-1CBA选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4
