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基于51单片机的多路温度采集控制系统设计

前言

随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的

日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所

以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。

本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流

程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控

制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。

单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同事将当

前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，

可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号

达到控制蜂鸣器和继电器的目的。

我所采用的控制芯片为AT89C51，此芯片功能较为强大，能偶满足设计要求。

通过对电路的设计，对芯片外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。

关键词：温度多路温度采集驱动电路

正文：

1、温度控制器电路设计

本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、串入并出移

位寄存器74LS164、数码管和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器

测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换

所得的数字量由数据端D0-D7输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量

的温度值经单片机的RXD端串行输出到74LS164，经74LS164串并转换后，

输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、

P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的

IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由P1.0输出，4个LED为状态

指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于

上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有

P1.01输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3

亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1

亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度下降到下限温度

值时，P1.01输出停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、

LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一

工作周期。

2、温度控制器程序设计

本软件系统有1个主程序，6个子程序组成，6个子程序为定时/计数器0中

断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADC0N、温度计算子程序CALCU、

驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON及数码管显示子程

序DISP。

（1）主程序

主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。

（2）定时/计数器0中断服务程序

应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁

现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，

调用温度采集及模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数

字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子

程序DVRCON，十进制转换子程序METRICCON，温度数码管显示子程序DISP。

（3）温度采集及模数转换子程序ADCON

该子程序进行温度采样并将其转换为8位数字量传送给89C51的P0口。采

样得到的温度数据存放在片内RAM的20H单元中。

（4）温度甲酸子程序CALCU

根据热敏电阻的分度值和电路参数计算出一张温度表，存放在DATATAB