第一章 前言 ............................................ 错误!未定义书签。 第二章 系统总体设计 ................................................ 1
2.1系统概述 ........................................................ 1 2.2系统工作原理分析 ................................................. 1
第三章 硬件部分 ....................................................... 2
3.1单片机最小系统及键盘模块 ....................................... 3 3.2 数据采集通道模块................................................ 5 3.3串行口模块 ...................................................... 5 3.4并行I/O芯片及显示模块 ......................................... 6 3.5 温度传感器模块................................................. 10 3.6外部储存器模块 .................................................. 7
第四章 软件部分 ...................................................... 8
4.1 主程序的设计 .................................... 错误!未定义书签。 4.2 定时器中断程序的设计 ............................................. 9 4.3 数据采样程序的设计 .............................. 错误!未定义书签。 4.4 A/D转换程序的设计 .............................. 错误!未定义书签。 4.5 LED显示程序设计. ............................... 错误!未定义书签。
第五章 辅助调试工具 ............................................... 16
总结 ...................................................................... 17 参考文献 ................................................................ 17 附录1硬件原理图及PCB图 ......................................... 17 附录2分程序代码 ...................................................... 18
第一章 前言
温度是一个非常重要的物理量,因为它直接影响燃烧、化学反应、烘烤、煅烧、蒸馏、结晶、空气流动以及温度漂移等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量以及生活安全等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中,得到了广泛应用。在工业生产过程中,很多时候都需要对温度进行严格的监控,以使得生产能够顺利的进行,产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制,保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行,从而提高企业的生产效率。并且温度控制是一个大惯性控制,控制难度比较大。温度采集任务在温度控制中是比较重要的一个环节,因此本文来研究温度采集系统,意义重大。
第二章 系统总体设计
2.1系统概述
根据课程设计要求的性能指标,本系统要满足一定精度的温度采集的基本功能,同时系统还具有动态显示当前的测量温度值的功能和键盘操作的功能。
2.2系统原理分析
本文以MCS-51单片机系统为基础,通过温度传感器PT100随温度的变化而得到的模拟信号进行采集,连接ADC0809实现单路路模拟信号的采集,并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换,把转换得到的数字信号送入单片机,通过LED显示。本系统设计简单,性能稳定,能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。根据本课题的设计目标以及硬件的特点,本系统的总体设计框图如图所示。
温度传感器模块外扩ROM,RAM模块单片机及系统时钟电路、复位电路平行I/O及显示模块串行口模块数据采集通道模块键盘模块 图一 系统框图
第三章 硬件部分
3.1 单片机最小系统及键盘模块
单片机选用AT89C51,该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
本系统包括晶振电路,复位电路,地址锁存器电路,3-8译码器,键盘电路等。图如下,其中译码器输为P2.7,P2.6,P2.5,译码产生8个片选信号,分别来选通8155,外部RAM,ADC0809等芯片工作。保证了地址的扩展和单片机的基本运行。
图二 单片机最小系统原理图
3.2数据采集通道模块
ADC0809是八通道的八位逐次逼近式A/D转换器。由单一的5V电源供电,片内带有锁存功能的8选1的模拟开关。由C、B、A的编码来决定所选的模拟通道。转换时间为100us。转换误差为1/2LSB。 它的引脚的排列及其功能,其引脚图见下
图三 ADC0809的引脚图
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