基于单片机实时温度采集仪设计.docVIP

摘要：本设计为基于单片机8 05l设计的实时温度采集仪。采用一个以单片机为核心的重小系统。访问系统有：单片机．显示器，键盘 、串口通讯、模拟开关、A／D转换器等以及整个系统中所要需要的电源组成的一个系统，对于超过此限的温度数据将产生报警信号。 关键词：单片机 温度采集 A／D转换器 引言： 近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速，高性能方向发展，从位、8位单片机发展到16位，32位单片机。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机在家用电器业中应用得十分广泛：例如全自动冼衣机、智能玩具；除了上述传统领域外，汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域。它成本低、集成度高j功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置，由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题。 本文设计的就是利用805l单片机进行管理和控制的，具有能采集并显示温度，对于超出范围的温度发出蜂鸣声警报的温度采集系统。 1 系统设计 采用Intel公司生产的805l单片机作为主控制器进行对采集到的信号处理再输送给八段数码显示。Intel公司生产的8051是一个低功耗，字长为8位的单片微型计算机，由中央处理器、片内128B RAM、片内4KBROM、两个16位的定时计数器、四个8位的I／O口(P 0、P l、P 2、P 3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。它具有体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好。 本设计是以单片机为核心的最小温度采集系统。它主要是采用热敏传感器采集温度并进行信号处理。再经过A／D转换电路转换成数字信号后，送给单片机进行信号处理与计算。计算的结果从显示台上显示出来。。 本设计中模块的功能如下： (1)温度采集电路：将被测温度量经过温度传感器转换为供给A／D转换的电量。 (2)A／D转换电路：是将电量转换成可供单片机识别接收的二进制数值。 (3)单片机：对接收到的二进制数值按照设计目的进行相应的处理。 (4)显示器：是将采集到的温度并经过单片机的处理完毕后的结果显示出来，让人们能看到此时此处的温度值。 1.1硬件电路设计 硬件线路如下图所示由图可知，ADC0809输出部分直接与89C51的P1口相连；ADC0809的CLOCK端与89C51的ALE相连；P2.O与ADC0809的START和ALE脚相ADC0809的OE端与P2.1相连，通过对P2.O和P2.1的置位，启动AD和读取AD转P2.2与ADC0809 的转换结束信号EOC相连，可以采用查询测得；P2.5～P2.7分ADC0809的通道地址线A、B、C相连，通过对P2.5～P2.7分别置位修改来选择不同的CD4094(1)作为LED显示的段码，CD4094(2)分别控制4只LED的位选。本中只用了3路模拟量输入(IN0～IN2)，模拟检测参数为温度。温度的检测应当是A／D转换器转换成数字量。为了入4.2 74LS164引脚图及引脚功能（如图） 74LS164引脚图 CLOCK：时钟输入端 CLEAR：同步清除输入端（低电平有效） A，B：串行数据输入端 QA－QH：输出端 当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。 串行数据输入端（A，B）可控制数据。当 A、B任意一个为 低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。 2．4．2 ADC0809转换的原理及应用 ADc0809是带有8位A／D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近武A／D转换器，可以。多路开关 可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A／D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A／D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数 据。 (2)引脚结构(见图8) 图8 ADC0809引脚图 IN0一IN7：8条模拟量输入通道。 ADc0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0～5V，若信号太小，必须进行放大，输入的模拟量在转换过程中应该保持 不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条。ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0一IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及控制线：l l条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿