热敏电阻传感温度检测电路设计.doc

热敏电阻传感器温度检测电路设计 摘要关键：A/D转换器AT89C51, PT100, ADC0809, 4位共阴数码管 目 录 1 绪论 1 1.1 课题描述 1 1.2 基本工作原理及框图 1 2 相关芯片及硬件 2.1 单片机选型 2 2.1.1 AT89C51的功能特性 2 2.2 温度传感器选择 3 2.3 模数转换器选型 3 2.4 总体方案 4 3 硬件电路设计 4 3.1 时钟电路 4 3.2 复位电路 4 3.3 A/D转换设计 5 3.3.1 位逐次逼近式A/D转换器ADC0809 5 3.3.2 ADC0809应用注意事项 5 3.3.3 模数转换模块电路 5 3.4 放大电路设计 6 3.5 显示电路设计 7 3.6 报警电路 8 4 系统软件设计 9 4.1 主程序设计 9 4.1.1 程序说明 9 4.1.2 流程图 9 4.2 AD转换设计 9 4.2.1 标度变换说明 9 4.3 显示子程序的设计 10 总 结 1 致 谢 18 参考文献 1 绪论 1.1 课题描述 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 1.2 基本工作原理及框图 本课程设计的温度计测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、A/D转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至转A/D换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示1所示。 图1基本工作原理框图 2 相关芯片及硬件 2.1单片机选型 本方案使用的是AT89C51单片机，AT89系列的单片机对于一般用户来说，有下列明显的优点： ①AT89C51单片机在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O口设备等，相当于一台计算机所需要的基本功能部件。 ②内部含有Flash存储器，在系统开发过程中很容易修改程序，可以大大缩短了系统的开发时间。 ③AT89系列并不对80C31的简单继承，功能进一步增强。在我国这种单片机受到广泛青睐，很多以前使用80C51、80C52的用户都转而使用AT89系列。对于有丰富编程经验的用户而言，不需要仿真器，可以直接将程序载入芯片，放在目标板上加电直接运行，观察运行结果，出现问题时再进行修改，然后重新写程序，再进行试验，直至成功。 AT89C51引脚图如图所示。 图2 AT89C51引脚图AT89C51的功能特性AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个十六位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。 模数转换器选型 模拟量输入到计算机，首先要经过模拟量到数字量的转换，简称A/D转换，计算机才能接收。实现模/数转换的设备称A/D转换器或ADC。 A/D转换器的种类有很多,而A/D转换的好与坏直接关系到真个系统的精确度。由于本系统测量的是温度信号，响应时间长，滞后大，不要求快速转换，因此选用8位串行A/D转换ADC0809能达到设计的基本要求。为