单片机的温度采集系统报告.docVIP

目录 一、 设计要求 1 二、 设计目的 1 三、 设计的具体实现 2 1、 系统概述 2 2、 单元电路设计 3 1)锅炉示意电路： 3 2)测温电路： 4 3) 水可饮用指示电路： 5 4）模/数转换电路： 5 5） 温度显示电路： 6 6） 上电复位电路： 7 7）时钟电路： 8 8）电源电路 8 9）整体电路如下图： 9 3、 软件程序设计 10 1)程序主流程如下： 10 2)判温程序流程如下： 10 四、 结论与展望 16 五、 心得体会与建议 17 六、 附录 19 七、 参考文献 20  单片机课程设计报告 设计题目：基于单片机的温度采集系统设计 设计要求 系统要求实现温度的测量控制 转换精度：8位 转换范围：0℃——+128℃ 转换误差：≤1摄氏度 设计目的 通过采用单片机实现系统功能的设计实习，要达到理论上巩固既学知识，实践上丰富设计经验，并通过设计过程中暴露出来的一些问题，达到优化知识结构、丰富动手思维能力。同时，通过对设计中遇到的各种未知知识及设计技巧的学习和解决，更好的培养学生的自学能力。通过以分组的形式，来培养学生的团结互助，相互学习补充。这样，不仅在学习上达到的学生间、知识间的融合，更增进了学生的融洽，为即将步入社会的大四学生打下良好的基础。 三、设计的具体实现 系统概述 框图 说明：该测量系统由单片机实现烧水锅炉各功能的控制。 锅炉具有自动加水，沸水控制，加热控制等功能。初始化单片机时系统进入锅炉加水功能，当水位达到上限水位时，锅炉产生一个中断脉冲中断单片机，跳出加水，进入单片机控制锅炉加热功能，当锅炉中水的温度达到80度时，降低加热电压，并允许使用锅炉中的水。当锅炉中的水用至低于下限水位时，锅炉同样会产生一个中断脉冲中断单片机，回复前面过程，再次进行加水控制，如此达到单片机控制热水锅炉的温度测控功能。其中，系统还设置有温度的三级加热控制。当温度高于80度时，控制由全电压加热转到半电压加热；当温度高于100度时，又会控制停止加热，即割断加热线路；当温度由高温再次降到90度以下时，系统又会重新启动半电压加热，如此反复控制。 单元电路设计 1)锅炉示意电路： 如上图，通过七个控制线端与中央系统相连，达到控制和信息索取。而温敏传感器则另加。其中的进出水口是系统控制的电动阀门，通过系统的高低电平表示阀门的开合，以达到自动装水、自动饮水的目的，起到了对锅炉和人的双方保护的作用，防止了因水的匮乏及溢出对锅炉的伤害，也不会因人喝了未煮沸的水而产生的不良后果。高低警戒水位则起到对水位的监控作用，防止水位过低烧毁锅炉，也防止水位过高溢出产生其他后果，由于单片机的中断触发方式设置的是下降沿触发，这也是出于锅炉水位变化的缓慢性，为防止误触发而设置的，而我们又假定水淹没水位传感器时表高电平，水未淹没水位传感器时取低电平，这样当高水位有效时传感器产生的是上升沿，为了产生下降沿，在它的输出端接入了一个反相器。三级加热则是会产生三个级别的加热，分别是全压加热、半压加热和不加热，如图，D1和D2是控制加热电源的双向晶闸管，它们的功能如下： D1/P1.3 D2/P1.2 功能 0 0 不加热 1 0 半压加热 1 1 全压加热 D1,D2的触发端则分别与单片机的P1.3,P1.2口相连,达到控制的目的。 2)测温电路： 上面只讲了锅炉的控制模型，现在讲测温电路。我采用分度号Cu100的温敏电阻，如图电阻Rx。环境温度为0℃时，Rx=100Ω；测温上限128℃时，Rx=155Ω。通过与R1对电源电压（5V）分压，在测量范围内输出2.5~1.96V的电压信号Vi。集成运放A1及其外围电阻实现对Vi进行放大，以输出符合ADC输入的0~2.5V的电压。理论计算如下： Vo=（R3/R4）*VCC—（R3/R2）*Vi R3=1500Ω，R2=330Ω，R4=660Ω，VCC=5V，这样，Vo=（R3/R2）（2.5—Vi），当Vi在2.5~1.96V内变化时，Vo将在0~2.5V内变化，同时0度对应0V，128度对应2.5V，符合了数据处理的要求。 水可饮用指示电路： 如图所示，通过将一个发光二极管与单片机的P1.5脚相连，当P1.5输出高电平时，发光二极管发光，表示锅炉内水可饮用；而P1.5脚输出低电平时发光二极管不发光，则锅炉内水不可饮用。电阻则是限流用。 4）模/数转换电路： 如图所示，该电路由三部分组成，单片机89C51、ADC0809和D触发器。ADC0809有八个模拟信号输入端，由于该系统只需一路模拟信号的转换，所以将除IN-0以外的输入端都接地，而ADC0809的模拟输入端选择地址信号全接地，这样，系统就默认了IN-0输入。ADC0809的启动端接入89C51的P1.7口，转换结束