单片机课程设计基于单片机的温度数据采集系统设计.docx

单片机课程设计任务书 题目：基于单片机的温度数据采集系统设计 设计要求 被测量温度范围：0~500°C,温度分辨率为0. 5°C。 被测温度点：4个，每2秒测量一次。 显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一 位）。 显示方式为定点显示和轮流显示。 键盘要求： （1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。 设计内容 单片机及电源管理模块设计。 单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源管理模块要实 现高精密稳压输出，为单片机及A/D转换器供电。 传感器及放大器设计。 传感器可以选用银銘一银硅热电偶（分度号K）,放大器要 实现热电偶输出的mV级信号到A/D输入V级信号放大。 多路转换开关及A/D转换器设计。 多路开关可以选用CD4052, A/D可选用MC14433等。 显示器设计。 可以选用LED显示或LCD显示。 5 ?键盘电路设计。 实现定点显不按键；轮流显不按键；其他功能键。 6.系统软件设计。 系统初始化模块，键盘扫描模块，显示模块，数据釆集模 块，标度变换模块等。 引言： 在生产和Fl常生活中，温度的测量及控制十分重要，实时温度检 测系统在各个方面应用十分广泛。消防电气的非破坏性温度检 测，大型电力、通讯设备过热故障预知检测，各类机械组件的过 热预警，医疗相关设备的温度测试等等都离不开温度数据采集控 制系统。 随着科学技术的发展，电子学技术也随之迅猛发展，同时带动了 大批相关产业的发展，其应用范围也越来越广泛。近年来单片机 发展也同样十分迅速，单片机已经渗透到工业、农业、国防等各 个领域，单片机以其体积小，可靠性高，造价低，开发周期短的 特点被广泛推广与应用。传统的温度采集不仅耗时而且精度低， 远不能满足各行业对温度数据高精度，高可靠性的要求。温度的 控制及测量对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安 全、促进国民经济的发展起到重要作用。在单片机温度测量系统 中关键是测量温度，控制温度和保持温度。温度测量是工业对象 的主要被控参数之一。本此题目的总体功能就是利用单片机和热 敏原件实现温度的采集与读数，利用五位LED显示温度读数和所 选通道号，实现热电转化，实现温度的精确测量。本设计是以 Atmel公司的AT89S51单片机为控制核心，通过MC14433模数转 换对所测的温度进行数字量变化，且通过数码管进行相应的温度 显示。采用微机进行温度检测，数字显示，信息存储及实时控制, 对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要作用。 目录： TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 一、 系统总体功能及技术指标的描述 5 \o Current Document 二、 各模块电路原理描述 5 \o Current Document 2.1单片机及电源模块设计 5 \o Current Document 2.2、 AT89S51 引脚说明 7 \o Current Document 2.3、 数据采集模块设计 11 \o Current Document 2.4、 多路开关 12 \o Current Document 2.5、 放大器 15 \o Current Document 2.6、 A/D 转换器 16 \o Current Document 2.7、 显示器设计 21 2.8、 键盘电路设计 22 2.9、 电路总体设计图 23 三、 软件流程图 24 四、 程序清单 25 \o Current Document 五、 设计总结及体会 31 \o Current Document 六、 参考资料 32 、系统总体功能及技术指标的描述 系统的总体功能： 温度数据采集系统，实现温度的采集与读书，利用五位LED显 示温度读数和所选通道号，实现热电转化的原理过程。 被测量温度范围：0~500°C,温度分辨率为0. 5°Co被测温度点4 个，每2秒测量一次。显示器要求：通道号1位，温度4位（精 度到小数点后一位）。显示方式为定点显示和轮流显示，可以通 过按键改变显示方式。 技术指标要求： 被测量温度范围：0~500°C，温度分辨率为0. 5°Co 被测温度点：4个，每2秒测量一次。 显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一 位）。 显示方式为定点显示和轮流显示。 键盘要求： （1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。 二、各模块电路原理描述 2.1单片机及电源模块设计 如图所示为AT89S51芯片的引脚图。兼容标准MCS-51指令 系统的AT89S51单片机是一个低功耗、高性能CI1M0S的单片机， 片内含4KB在线可编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51 系列单片机的指令系统和