基于单片机的温度采集系统详解.doc

基于51单片机的温度采集系统 队员：林楷松 吴汉帮 毛 欢 李春慧  目录 一、 绪论 2 二、 基本理论分析 3 2.1系统方案设计 3 2.2 器件的选择 3 2.2.1 单片机AT89C51 3 三、 硬件电路设计 5 3.1 最小系统设计 5 3.1.1 时钟电路 5 3.1.2 复位电路 6 3.2 PT100驱动电路设计 6 3.3 ADC0809驱动电路设计 7 3.4 电源电路设计 7 四、 程序设计 8 4.1 中断服务程序设计 8 4.2 主函数程序设计 8 4.3 数码管显示程序设计 9 五、 结论 9 【摘要】 本系统设计以89C51微控制器作为数据处理与控制单元，PT100作为温度传感器，将温度变化转化为电阻大小的变化，再通过驱动电路将其转化为电压信号，单片机通过控制AD采集芯片ADC0809采集电压信号，通过实验测量将其转化问实际温度值，单片机数据处理之后，将温度信息显示到到数码管上。本系统可以实现多路温度信号采集，通过进行温度数据的运算处理，将所采集到的温度显示出来。 【关键字】 89C51单片机 PT100 温度 AD采集 数码管显示 绪论 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。单片机在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量电信号，又可以测量温度湿度等非电信号。由单片机构成的温度检测、温度控制系统可广泛应用于很多领域。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化己成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。 人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域。 温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对传感器的要求也越来越高，现在的温度传感器正在基于单片机的基础上从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展，并朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 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。单片机数据采集之后，通过进行温度数据的运算处理，将当前温度信息发送到数码管进行显示。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，将实际温度值显示到数码管上。 基本理论分析 2.1系统方案设计 根据系统的设计要求，当温度传感器PT100把所测得的温度通过驱动电路转换成电压信号，89C51通过控制ADC0809对AD值尽心采集并进行处理，把温度数码管上显示。 利用89C51芯片控制温度传感器PT100进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度。 系统框图如下图： 图1.1 系统框图 2.2 器件的选择 2.2.1 单片机AT89C51 AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是INTEL公司生产的MCS—5l系列单片机中的基础产品，采用了可靠的CMOS工艺制造技术。具有高性能的8位单片机，属于标准的MCS-51的CMOS产品。片内含8Kbytes的可贩毒擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件兼容标准的MCS-51指令系统。片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征。 其具有如下性质： （1）与MCS-51 产品指令系统完全兼容 （2）4K字节可重擦写Flash闪烁存储器。 （3）寿命：1000写/擦循环。 （4）数据保留时间：10年。 （5）全静态工作：0Hz-24Hz。 （