多点温度巡回检测系统的设计--论文.doc

目 录 1 引言 1 1.1 本设计的意义 1 1.2 国内外现状分析 1 1.3 论文的主要内容 2 2 系统总体方案设计 2 3 硬件部分设计 3 3.1 AT89C51介绍 3 3.1.1 主要性能 3 3.1.2 引脚功能说明 4 3.2 传感器模块部分设计 4 3.2.1 AD590主要特性 5 3.2.2 与ADC0809接口 6 3.3 数模转换部分硬件设计 6 3.3.1 ADC0809介绍 7 3.3.2 ADC0809各管脚功能 7 3.3.3 硬件连接电路 8 3.4 LED显示电路的设计 9 3.4.1 LED数码管 9 3.4.2 LED数码管编码方式 10 3.4.3 LED数码管显示方式和典型应用电路 11 3.5 报警电路的设计 12 3.6 整体电路图 13 4 软件部分设计 14 4.1 A/D转换程序流程图 14 4.2 显示程序流程图 14 4.3 报警程序流程图 15 4.4 主程序流程图 15 结束语 18 参考文献 19 附录 20 致谢 23 1 引言 1.1 本设计的意义 随着电子技术、计算机技术、通信技术的迅速发展，工业测控领域采用先进的技术对现场的工业生产参数进行检测，监测是实现工业自动化的重要标志。据不完全统计，在工业生产中被监测最多的参数应该是压力、流量、温度三大参数。无论在石油、化工、煤炭、水利等行业，还是电力、机械、航空、国防等部门，都离不开对这些参数的监测。当然除此之外，还有诸如液位、扭矩、密度、浓度、速度、位移、距离、电参数等众多物理参数的监测，但用的最多的恐怕还是温度的监测，可以说温度的测量是一个“永恒”的话题。温度测量的领域十分广泛，其实，不仅在工业领域，而且在民用领域、军用领域，温度的测量随处可见。在工业领域，电力系统的安全运行关系到整个工业的发展和人民生活的稳定，其中一个重要的方面是电气设备自身的安全运行，由于绝大多数的电气设备采用封闭式结构，散热效果差，热积累大，并长期处于高电压、大电流和满负荷运行，其结果造成热量集结加剧，温升直接危害电器设备的绝缘，这就要求对电气设备的温度状况进行测量控制。如发电厂的发电机组随着电压增高和容量增大，解决定子铁心和绕组温升的问题就日益突出。对全封闭的高压开关电器，也存在对其开关触头温度的监测问题，电机的轴温，胶带滚筒的表面温度，工业冷却循环水温，加热设备的炉温，啤酒的麦芽发酵温度，各种化工原料在化学反应时控制的温度等等。在民用领域，超市的食品架内温度，人们生活空间环境的温度，空调的控制温度，人体繁荣体温检测，冰箱、冰柜的温度测量等等。随着计算机的发展，程序控制也逐渐成为了工业生产中的主要角色，各种各样的检测系统应运而生。基于单片机的温度检测系统具有以前温度检测所无法具有的优点，因为系统为程序控制，所以实现形式非常灵活，而且可以实现很多新功能，而且对于日益复杂化的工业生产，对于多点温度检测的需求也很大程度上提高了。单片机系统具有体积小，功耗小的特点，而且可以对采集的数据进行软件处理，所以用单片机进行多路温度检测，具有非常实际的意义。 1.2 国内外现状分析 随着世界进入信息化时代，自动化、信息化成为世界各国发展重要方向之一。传感器作为自动化和信息系统的前端器件，是制造业自动化和信息化的基础；现代传感器技术集约了多种学科的尖端成果、是国际上发展最迅速的高新技术之一；是传统产业技术改造和升级的“功效倍增器”，成为衡量一个国家科技发展的重要指标。单片机是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态的嵌入式系统，它广泛应用在中、小型工控领域，是电子系统智能化的最重要的工具。温度传感器也从传统类型向集成化、微型化、多功能发展，且随着材料行业对传感器敏感材料进一步的开发，传感器新敏感材料不断推出，高新材料已广泛用于新型传感器制造研发中，如光纤传感器，光纤传感器等等，我国与国外先进国家相比，还处于落后状态。本设计主要涉及到微控制器和温度传感器的应用。二者的发展直接影响着温度检测方面的设计和应用。 1.3 论文的主要内容 本文首先介绍了本设计的现实意义，然后分析了在国内外的现状。从整体方案上给出介绍，即先介绍系统整体方案，给出系统方框图，按模块化划分，逐个模块介绍，然后总体说明。第三部分是硬件部分设计，系统详细的介绍设计中的主控单元----单片机及各个模块，包括传感器模块的设计，数模转换部分硬件设计，显示部分电路设计，报警电路的设计等等，最后给出整个系统的电路原理图。第四部分是软件部分的设计，其中涵盖了，主程序流程图、A/D转换程序流程图、显示程序流程图、报警程序流程图等及相关流程图的文字说明。 2 系统总体方案设计 图1 设计框图 如图1所示，本设计共有五部分组成：温度采集，A/D转换，单片机，显示电路，告警电路等，其中温度采集主要由AD