基于51单片机的多路温度采集控制系统设计20).doc

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 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。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为51，此芯片功能强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对车温度的控制和调节功能。  图1-0 部分程序设计流程图的设计框架 图1-1 主程序流程图 图1-2 T0中断服务程序流程图 图1-3 温度采样及模数转换子程序流程图 图1-4 温度计算子程序流程图 3、具体内容 （1）温度控制器电器原理图设计 按以上分析及相关知识设计出的温度控制器电路原理图如图1-5所示。 图1-5 温度控制电路原理图 （2）温度数据表 在图1-5所示的电路中，热敏电阻的连接如图1-6所示。 图1-6 热敏电阻的连接 本设计所使用的热敏电阻的分度表及ADC0809转换后的电压数字量见附表1-1所示 转换后的电压数字量的计算方法为： 热敏电阻与R8并并联后的总电阻：R=（Rt*R8）/（Rt+R8） R与R7串联电路中R的分压值（即输入ADC0809的模拟量）： V=5R/（R+R7） 5V被分成256等分（8位量化），则每份的电压值：△=5/256 输入的模拟量电压经8位量化后的数字量：D=V/△ 例如，热敏电阻在温度为20℃时的阻值为62.254千欧，则根据上述方法计算出的电压数字量为169，注意在计算中R7用实测值19.6千欧代入进入计算。 在实际做该电路时，可根据自己所选择的热敏电阻的分度表计相关电路参数，按上述方法计算出ADC0809转换后的各温度对应的电压数字量。 程序中的温度数据表构成：1个温度数据占2个字节，前一字为温度值，后一个字节为该温度下热敏电阻上的模拟电压转换成德8位数字量。如在20℃时，热敏电阻对应的电压数字量为169，则20，169组成一个温度为20℃的温度数据。按这样方法组成的0-49℃的温度数据表如下： DATATAB：DB 0，194，1 ，193 ，2 ，192， 3， 191，4，190 DB 5，189，6， 188， 7 ，187， 8， 186，9，185 DB10，184，11，182，12，181，13，180，14，178 DB 15，177，16，175，17，174，18，173，19，171 DB 20，169，21，168，22，166，23，165，24，163 DB 25，161，26，159，27，158，28，，156，29，154 DB 30，152，31，150，32，149，33，147，34，145 DB 35，143，36，141，37，139，38，147，39，135 DB 40，133，41，131，42，129，43，127，44，125 DB 45，123，46，121，47，118，48，116，49，114 在温度采样机模数转换子程序中，采样得到的当前温度下热敏电阻上的数字电压存于20H单元，在温度计算子程序中通过查表的方法从表中的第一个温度（0℃）下热敏电阻上的数字电压开始，依次取出各温度下热敏电阻上的十字电压，与与存于20H单元的当前温度下热敏电阻上的的数字电压比较，如小于当前温度的数字电压，则在取出下一温度的数字电压与当前温度的数字电压比较；直到大于或等于当前的温度数字电压，比较结束。如大于则取出前一温度作为当前温度存于21H单元，如等于则将该温度作为但前温度存于20H单元。这种温度计算方法，避免了温度特性曲线的非线性对温度计算精确性的影响，计算出的温度非常精确。 （3）温度控制程序设计 在本设计中，晶体振荡器频率为6MHz，T0定时时间为100ms，T0工作于方式1，则T0的初值为： X=（最大计数值M―定时时间t/及其周期Tm）=216 -100ms/2us=15536=3CB0H 按以上任务分析设计出的源程序如下： ORG 0000H;跳转到主程序 LJMP MAIN; ORG 000BH; LJMP T0INT;跳转到T0中断服务程序； 主程序 ORG