51单片机温度采集系统设计需要说明的问题以及设计的心得体会

单片机温度采集系统设计需要说明的51问题以及设计的心得体会篇一单片机温度采集系统设计摘要本设计为基于单片机8051设计的实时温度采集仪采用一个以单片机为核心的重小系统访问系统有单片机.显示器，键盘、串口通讯、模拟开关、A/D转换器等以及整个系统中所要需要的电源组成的一个系统，对于超过此限的温度数据将产生报警信号关键词单片机温度采集A/D转换器引言近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速，高性能方向发展，从位、8位单片机发展到16位，32位单片机单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能单片机在家用电器业中应用得十分广泛例如全自动冼衣机、智能玩具；除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域它成本低、集成度高j功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题本文设计的就是利用8051单片机进行管理和控制的，具有能采集并显示温度，对于超出范围的温度发出蜂鸣声警三.项目心得四.参考文献一.项目的研究意义21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远，布线很不方便这时就要采用无线方式对温度数据进行采集本设计是以Atmel公司的AT89c52单片机作为控制核心，通过ADC0832模数转换对所测的温度进行数字量变化，且通过数码管进行相应的温度显示因为采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用，并且温度参数对工业生产的重要性，所以温度测量系统的精确度和智能化一直受到企业的重视所以学习并研究温度测量及相关知识可做为一个较为实用的课题的方向，能获得较实用的知识和方法因此温度测控技术是一个很实用、也很重要的技术，值得去研究掌握它应用的领域也相当广泛，可以应用到消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备的过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械等设备温度过热检测因此前景是相当的可观二.研究内容

0、P

1、P

2、P

2.1电源模块本系统对供电要求不高，只要有12V/40111A和5V/30mA就足够了所以我只采用一块12V/501nA和5V/28mA所以本系统是采用7812与7805两稳压管构成

2.2温度采集模块在温度采集模块里面本文采用的是热电偶热电偶是一种感温元件，它能将温度信号转换成热电势信号，通过电气测量仪表的配合，就能测量出被测的温度热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一其优点是1测量精度高因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响2测量范围广常用的热电偶从一1510CTC均可连续测〜量，某些特殊热电偶最低可测到一269℃如金铁银格，最高可达+2800℃3构造简单，使用方便热电偶通常是由两种不同的金属丝组成.而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类所调测量而本设计所谈到的温度采集系统主要是应用在普通场合的测量，故采用标准热电偶热电偶的输出是一个随温度变化的电压信号，它必须加上补偿电路才能正常工作，并且用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系，允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的它的输出也要转换为10V的电压范围传送A/D转换电路〜当温度传感器感应到温度范围在一15-loo℃,通过放大器进行放大，可变电阻阻值变大，把温度转变为电压，通过RDO—，RDO+,RD P—OUT输出没有感应到时，放大器没有工作，无信号输出，RD0—，RDO+,RD P—OuT输出的电平可以判断出温度传感器是否检到温度温度采集模块电路（如图）

2.3显示模块由于各位的段选线并联，段选码的输出都是相同的因此，同一时刻如果各位位选线都处于选通状态，4位LED将显示相同的字符若要各位LED能够显示出与本位相应的字符，就必顺采用扫描显示方式，即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于截止状态，同时，段选线上输出对应显示位的字符字形码4位LED轮流选通，由于人限的视觉暂留现象，只要每位显示间隔足够短，就可得到多位同时亮的效果系统无需扩展程序存储器可根据系统程序大小选择片内带不同容量闪存的单片机,这里我采用ADC0809,该单片机每个I/O□的拉电流只有12mA,但在灌电流驱动状态下能达到〜20mA左右，如果采用共阴极管需要加驱动电路，而采用共阳极管则不需要驱动电路，可使电路得到简化

2.4A/D转换模块

2.

4.18051单片机的引脚描述Intel公司生产的8051单片机为字长8位的单片微型计算机，由中央处理器、片内RAM、片内ROM两个16位的定时计数器、四个8位的r/0口（PO、P I、P

2、P3）、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成芯片结构图如图6所示下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能

（1）主电源引脚VcC和VssVc c——（40脚）接+5V电压｝VSS——（20脚）接地

（2）外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚XTAL2（18脚）接外晶体的另一端

（3）控制或与其它电源复用引脚RsT/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP篇二基于单片机的温度数据采集系统实验报告基于单片机的温度数据采集系统实验报告班级电技姓名田波平学号指导老师仲老师10—1班10120XX8题目基于单片机的温度数据采集系统一.设计要求

1.被测量温度范围0120℃,温度分辨率为℃〜

2.被测温度点2个，每5秒测量一次

3.显示器要求通道号2位，温度4位（精度到小数点后一位）显示方式为定点显示和轮流显示

4.键盘要求

（1）定点显示设定；

（2）轮流显示设定；

（3）其他功能键二.设计内容

1.单片机及电源模块设计单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源模块可以选用7805等稳压组件，本机输入电压范围9-12vo

2.存储器设计扩展串行12c存储器AT24co2要求AT24C02的SCK接AT24C02的SDA接

3.传感器及信号转换电路温度传感器可以选用PTC热敏电阻，信号转换电路将PTC输出阻值转换为0-5Vo

4.A/D转换器设计A/D选用ADC0832o要求ADC0832的CS端接ADC0832的DI端接ADC0832的DO端接ADC0832的CLK端接

5.显示器设计6位共阳极LED显示器，段选a-h由P0口控制，位选由控制数码管由2N5401驱动

6.键盘电路设计6个按键，接6个按键，接公共端，采用动态扫描方式检测键盘

7.系统软件设计系统初始化模块，键盘扫描模块，数据采集模块，标度变换模块、显示模块等三.设计报告要求设计报告应按以下格式书写1封面；2设计任务书；3目录；4正文；5参考文献其中正文应包含以下内容:1系统总体功能及技术指标描述；2各模块电路原理描述；3系统各部分电路图及总体电路图用PROTEL绘制；4软件流程图及软件清单；5设计总结及体会

四、参考资料

1、李全利，单片机原理及接口技术，高等教育出版社,XX

2、于永，51单片机常用模块与综合系统设计实例精讲,电子工业出版社，XX目录一.项目研究意义二.项目研究内容

1.单片机及电源模块设计

2.存储器设计/D转换器设计

4.显示器设计

5.键盘电路设计

6.系统软件设计。