基于单片机的数字温度计设计05.doc

目录 1 绪论 1 1.1设计背景 1 1.2设计要求 1 1.3设计思路 1 2系统硬件设计 1 2.1 设计总框图 1 2.2 各模块功能 2 2.3 设计总电路图 7 3系统软件设计 8 3.1程序流程图 8 3.2源程序 10 4 系统仿真与调试 10 4.1 电路仿真 14 4.2 系统调试 14 5总结与展望 14 5.1 总结 15 5.2 展望 15 参考文献 16 致 谢 17 1 绪论 1.1设计背景 环境温度作为最基本的环境参数之一，与人们的生活、工农业生产以及科学研究密切相关，研制温度测量装置具有很高的现实意义和应用价值。常用的温度计如水银温度计虽然价格低廉，但随着人们对测量精度要求的不断提高使其在很多方面难以满足人们的需求。数字温度计作为一种高精度和高灵敏度的温度测量装置，在许多领域都得到了越来越广泛的应用。 1.2设计要求 利用单片机80C51与串行A/D转换芯片ADC0831设计一个数字温度计，能够测量0～4位数码显示。温度通过温度传感器TC1测量后转换为电信号，再经放大器输出送至ADC0831进行A/D转换。本设计用80C51作为主控芯片，采用ADC0831作为电压信号转换器，采用TCK作为实时温度信号采集器，输入电压值范围为0～5V0～1.3设计思路 温度传感器TC1输出信号经差动放大到0～5V2.1 设计总框图 设计总框图见图2.1： 图2.1 设计总框图 2.2 各模块功能 2.2.1 ADC0831功能说明 （1）ADC0831引脚图见图2.2： 图2.2 ADC0831引脚图 （2）ADC0831各引脚定义与功能如下： CS:片选信号输入端。 VIN（+）VIN（-）：差分输入端。 DO：A/D转换数据输入端。 VREF：参考电压输入端，接+5V。 CLOCK：时钟信号输入端，决定A/D转换速率，时钟信号频率范围为50～800KHZ。 2.2.2 80C51单片机的信号引脚说明及其功能 （1）80C51的信号引脚 80C51的引脚排列请参见图2.3。 图2.3 80C51引脚 ① 信号引脚介绍 P0.0 ～ P0.7： P08位双向口线。 P1.0 ～ P1.7 ：P18位双向口线。 P2.0 ～ P2.7 ：P28位双向口线。 P3.0 ～ P3.7 ：P38位双向口线。 ：访问程序存储控制信号。当信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 RST：复位信号。当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。 XTAL1和XTAL2 ：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 ②P3口的第二功能 P3口的8条口线都定义有第二功能，详见表2.1。 表2.1 P3口的第二功能 引脚 第二功能 信号名称 P3.0 RXD 串行数据接收 P3.1 TXD 串行数据发送 P3.2 外部中断0申请 P3.3 外部中断1申请 P3.4 T0 定时器/计数器0的外部输入 P3.5 T1 定时器/计数器1的外部输入 P3.6 外部RAM写选通 P3.7 外部RAM读选通 （2）分别介绍下P0、P1、P2、P3 P0口 P0口的口线逻辑电路如图2.4所示。 图2.4 P0口某位结构 ② P1口 P1口的口线逻辑电路见图2.5。 图2.5 P1口某位结构 ③ P2口 P2口的口线逻辑电路见图2.6。 图2.6 P2口某位结构图 ④ P3口 P3口的口线逻辑电路见图2.7。 图2.7 P3口某位结构 （3）时钟电路与复位电路 ①时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各地信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。单片机的时钟电路，如图2.8所示。 图2.8 时钟振荡电路 一般电容C1,C2取30pF左右，晶体的振荡频率范围是1.2MHz～12 MHz , 则系统的时钟频率也高, 单片机运行速度也就快。MCS-51在通常应用情况下，使用振荡频率为的6MHz或12MHz。 ②单片机的复位电路 单片机复位的条件是：必须使RST/VPD 或RST引脚（9）24个振荡周期）的高电平。单片机常见的复位电路如图2.9（a）（b） （a） 上电复位电路 (b) 按键复位电路 图2.9 常见的复位电路 图2.9（a）为上电复位电路，它是得用电容充电来实现的。在接电瞬间