基于单片机的温度计温系统显示系统.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 课题描述 1 1.2 基本工作原理 1 2 相关芯片及硬件电路设计 1 2.1 AT89C51芯片 1 2.1.1 AT89C51的功能特性 2 2.1.2 AT89C51的主要性能参数 2 2.2 温度采集电路 3 2.2.1 LM35的功能特性 3 2.2.2 LM35的主要性能参数 3 2.2.3 LM35各引脚介绍 4 2.3 信号放大电路 4 2.4 A/D转换电路 5 2.4.1 A/D转换器的的分类 5 2.4.2 逐次逼近式A/D转换器(SAR) 6 2.4.3 ADC0809的特点 7 2.4.4 ADC0809引脚功能 7 2.4.5 ADC0809典型应用及系统硬件原理图 9 3 系统软件设计 1 3.1 中断程序主要流程 10 3.2 程序设计 12 总 结 1 致 谢 1 参考文献 1 绪论 1.1 课题描述 随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、高可靠性、高性能价格比、开发较为容易，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走人家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。本课题研究的内容就是以单片机为主要控制元件，通过温度传感器A/D转换器实现对温度的测量，并通过管直接显示所测温度。 1.2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 相关芯片及硬件电路设计 2.1 AT89C51芯片 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准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，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域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。AT89C51的主要性能参数AT89C51主要性能参数 与MC－51产品指令系统完全兼容 （凡是“。。。。。。。。”是省略掉的，格式同上） 2.2 温度采集电路 LM35是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，从使用角度来说，与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，无需外部校准或微调在各类民用控制、工业控制以及航空航天技术方面得到了广泛使用。在很多工作场合，元器件工作温度指标达不到工业级或普军级温度要求，可以通过设计加温电路的办法得以解决。小型、低功耗、可靠性高、低成本的温度传感器已经越来越受到设计者的关注。 LM35是一种内部电路已校准的集成温度传感器，其输出电压与摄氏温度成正比，线性度好，灵敏度高，精度适中．其输出灵敏度为10.0MV/℃，精度达0.5．其测量范围为-55——150。在静止温度中自热效应低(0.08)．工作电压较宽，可在4——20V的供电电压范围内正常工作，且耗电极省，工作电流一般小于60uA．输出阻抗低，在1MA负载时为0.1Ω。 工作电压：直流4～30V； 工作电流：小于133μA 图由于温度传感器LM35输出的电压范围为0～0.99 V，虽然该电压范围在A/D转换器的输入允许电压范围内，但该电压信号较弱，如果不进