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多路温度采集和显示系统设计与实现

第一章多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 (3)

1.1系统设计任务与要求 (13)

1.2系统总体方案的设计 (3)

第二章主控模块的设计 (6)

2.1 8051单片机的特点及引脚 (6)

2.2 8051芯片的引脚 (6)

2.3 8051单片机的扩展及系统电路 (8)

第三章信号输入通道与信号采样模块的设计 (11)

3.1 A/D芯片的选用及说明 (11)

3.2信号采样模块的电路设计 (15)

第四章显示系统、报警系统及键盘控制 (20)

4.1显示系统的设计 (20)

4.2报警系统的设计 (23)

4.3 键盘控制的设计 (25)

第五章系统的电源设计 (26)

5.1电源系统的组成 (26)

5.2电源设计原理 (26)

5.3电路 (27)

第六章系统软件设计 (28)

6.1 主控模块的程序设计 (28)

6.2 LED显示程序设计 (32)

6.3 报警系统的程序设计 (33)

结论 (36)

致谢 (37)

参考文献 (39)

附录1：程序清单 (39)

摘要

基于51单片机的车用数字温度仪表设计与实现众所周知，车辆仪表作为驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和平台，是车辆安全行驶的重要保证。随着电子技术的广泛应用，传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。然而，目前国内车辆仪表数字化水平还不高，绝大部分仪表还是模拟式的，而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多，使得显示系统拥挤不堪，影响美观；另外一些模拟仪表故障率高，增加了用户的经济负担，减小了车辆行使的安全系数。

为克服这些缺点，文中提出用51单片机、模/数转换器件ADC0809及霍尔开关及数字式温度传感器DS18B20等对其进行技术改进，设计并实现了新型全数字仪表系统，该仪表系统有显示直观准确、灵敏度高、使用寿命长、灵巧美观、成本低等优点。本文设计是以MCS-51单片机系统为基础的，通过热电阻变送器对热电阻随温度的变化而得到的模拟信号进行采集，连接多路模拟开关实现多路模拟信号的采集，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按照顺序分别送入单片机或把指定的那路信号送入单片机，通过单片机进行控制操作，通过对单片机的数据存储器的扩展和程序存储器的扩展来提高片内存储器.数据存储器的容量，以便于在单片机的应用中满足单片机在定时器、中断、串行口等方面的要求；本设计是通过LED来实现单片机的现实系统的，通过单片机对多路模拟开关的控制进行多选一，把其中一路的信号经过A/D转换器的转换，在通过单片机把采集到的信号送到LED电路当中进行显示，此设计中LED显示使用的串行接口来显示的，它是通过人的视觉斩留特性，只观赏感觉是连续点亮的；本文通过单片机报警系统来实现热电阻传感器随测量的温度范围200~700摄氏度，若超出这个温度范围则报警。以单片机为核心完成温度巡测、数据处理.显示及上下限报警功能。

关键字：A/D转换器，DBW热电阻变送器，单片机，LED，报警器

ABSTRACT

It is based on MCS-51 one-chip computer system for this text not to design, is it gather to go on through thermal resistance changer to analog signal that thermal resistance receive with change of temperature, join many way analog switch realize many way collection of analog signal , is it count through A/D converter to analog signal mould change to go on, Send digital signal received to change according to order into one-chip computer or designated those distance signal send into the one-chip computer separately, carry on control operation through one-chip computer , is it improve scenes of memory storing device to come through data expansion and expansion , procedure of memory of memory in one-chip computer. Capacity of the data memory ,So that the demand in meeting the one-chip computer in the timer , cuts off , the serial mouth in the application of the one-chip computer etc.; Is it is it realize realistic system of one-chip computer to come through LED , is it select for one more through one-chip computer control on analog switch of many ways to go on to design originally, undergo conversion , A/D of converter among them one No. of signals , send through one-chip computer signal got to gather LED show among the circuit, design this LED serial interface used to show is it show to come, it to cut characteristic of staying through vision of people, only view and admire and feel and light in succession ; This text realizes 200~700 degrees Centigrade of temperature ranges that the thermal resistance sensor measure at the same time through the warning system of the one-chip computer, if beyond the scope of this temperature to report to the police. Regard one-chip computer as the core and finish temperature and patrol examining , data processing . Show and the warning function of upper and lower limits.

KEY WORDS: A/D converter, DBW thermal resistance changer , an one-chip computer, LED, an alarm

前言

单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等待点，在各个领域获得了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、分布式控制系统中部已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。目前，在众多的单片机产品中，MCS—5l 系列、PIC系列及MCS—96系列单片机是我国单片机应用的主流机种。

大家知道，在单片机系统设计中，程序设计是非常重要的一环，它的质量直接影响到整个系统的性能。用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言设计程序有相似之处，其设计过程大致可以分为以下几个步骤：

1．明确课题对程序功能、运算精度、执行速度等方面的要求及硬件条件。

2．把复杂问题分解为若干个模块，确定各模块的处理方法，画出程序流程图。如果各模块仍较为复杂，还应分别画出分模块流程图和总的流程图。

3．正确分配存储器资源，如各程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。

4．根据流程图精心组合合适的指令和编制源程序。

数据采集是单片机的一个重要应用，同时它也是单片机和传感器的重要接口。在实际应用中，单片机的数据采集信号类型有以下几种：一种是模拟的电压信号和电流信号，另一种就是数字信号，例如PWM信号和串行通信信号。一般的单片机就是通过A/D转换实现对外部电压信号的采集，利用电流/电压转换芯片和A/D转换实现对电流信号的检测，通过脉冲计数和串行通信处理数字信号。

温度是工业生产过程中最普遍.最重要的操作参数之一。温度检测和温度控制都直接与安全生产、产品质量.、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。

单片机以其体积小、性能价格比高、指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点，广泛应用于各种家电产品自动化仪表、工业控制系统和过程控制系统中，在温度控制领域和温度检测的应用也十分广泛。

温度采集即温度检测通过温度检测元件随温度的变化而进行数据采集的，按检测元件份温度传感器：1、热电阻温度传感器；2、热电偶传感器；3、热敏电阻传感器。本文采用的是热电阻传感器。

单片机的显示系统和单片机的输入部分是单片机的外围电路，同时它是人机交流的重要的接口。在实际应用中，单片机系统都会有输入和显示部分。其中输入主要是按键、键盘等提供给使用者进行状态和参数输入的器件。该器件将通过按键或者键盘将操作状态和参数变成单片机能够识别的电信号输入到单片机；另一方面，单片机通过输出设备，例如数码管、液晶和微型打印机等。

本文是基于单片机的多路温度采集和显示系统，即单片机控制的温度采集及其显示，温度传感器采用电阻元件热电阻随温度的变化而采集到的信号，用LED显示其结果：有铂热电阻温度计Pt100感受的温度，经测温电桥变成电信号，再经放大器放大及非线性补偿器，把非线形电信号转变成线性电信号，它和多路选择电信号，同时进入选择开关，再经过A/D转换器可分别在数码显示器显示测量温度或设定温度值。

第一章多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案

1.1系统设计任务与要求

本设计要求利用单片机对8路热电阻温度信号进行采集和显示。熟悉单片机在温度巡回检测仪表中的应用。掌握单片机系统的设计方法。

本设计要求采用逐渐逼近式A/D转换器来进行对信号的采集转换，并通过LED来实现温度采集的显示，设计是通过8个热电阻来进行温度采集的，要求温度范围在200~700摄氏度。要求能够实现巡回显示和指定显示，通过完成本次设计来加深对单片机系统的掌握和了解。

1．2

1.2系统总体方案的设计

单片机应用系统的一般过程如图1-1所示。

图1-1 单片机应用系统设计的一般过程

1.确定总体设计方案

根据应用系统的目标、任务，确定总体方案。

（1）明确应用系统的目标、任务

系统外围设备：单片机的ROM、RAM的扩展，ADC0809的数模转换，键盘的指定显示，LED的串行显示，报警系统。

（2）确定参数与数字信号的转换和方法

单片机只能接收、处理、输出数字信号，所以必须进行信号转换，本设计是经过数模转换后驱动的。

（3）机型选择

根据应用系统的复杂程度来选择4位、8位还是16位机，根据场合、精度要求等确定使用那种类型，选择机型一般为市场流行的，也考虑经济因素。本设计机型选用的是MCS-51单片机及其数据存储器和程序存储器的扩展。

（4）划分硬件和软件的功能

本设计中，热电阻的温度采集和热电阻变送器输出的电压信号1~5v是直接用电路实现的，键盘的指定显示、LED的显示、报警系统、主控模块系统既需要硬件电路，也需要软件来实现。

2.硬件设计

硬件设计的具体步骤：输入数据、输出数据的传送方式为中断方式，查询方式。

本系统的主要电路是小规模的扩展系统

资源分配：输入信号使用的是ADC0809的输入端口，单片机使用的是P0并行口；输出信号用的是P1口。

3.软件设计

软件设计程序坟主控制模块、显示模块、报警模块等，其程序见各章。

4.仿真调试

一个应用系统并非一次就可以正确无误的设计出来，尤其是涉及的程序，必须经过多次调试才能保证却砸无误地工作。先安装部分硬件，在专用的仿真器或开发试验台上进行调试。

5.安装统调

在线仿真调试确认软、硬件设计无误，达到要求后，就可以进行安转统调，包括固化程序、电路板制作、元件线路焊接、安装、整机统调。所谓统调就是对整个系统地个元件的参数进行统一调整。

6.投入使用和产品化

第二章主控模块的设计

2.1 8051单片机的特点及引脚

要学习单片机，首先要对它的部件组成有一个整体概念。美国的Intel公司人1980年推出了MCs—53系列(以F简称8051单片机)高档8位单片机。805l系列单片机的基本产品有805l、8031、8751、8951。8051单片机的片内程序存储器是掩膜型的，8031单片机无片内程序行储器，875l单片机的片内程序存储器是EPROM型的，8951单片机片内程序存储器是FLASH型的。805l系列单片机是HMos工艺的，其硬件结构如下。

1. 8位CPU

8051系列单片机都是8位机，数据线是8位的。

2. 输入/输出线

8051单片机的I/O线有32根，即4个并行接口，P0、P1、P2、P3其中一个有两个I/O线构成的全双工的串行口。

3. 存储器

805l系列单片机都有128kB或者256kB片内RAM，4Kb或者8kB片内ROM。外部存储器可以寻址ROM空间为64kB，RAM空间为64kB。

4．定时/计数器

8051系列单片机具有两个16位的定时/计数器，可以通过编程实现4种工作模式。

5. 中断源

8051单片机有5个中断源，分为两个优先级，每个中断源的优先级是可以编程的。

6．布尔处理器

805l系列单片机的布尔处理器是一个完整的一位微控制器。8051单片机的8位机硬件资源和一位机的硬件资源是复合在一起的。

2.2 8051芯片的引脚

8051系列单片机有40引脚双列直插封装的，也有44引脚PLcc方形封装工艺的。

在8051系列单片机的40个引脚中，2个引脚是芯片主电源的引脚，2个引脚是外

接晶振的引脚，4个引脚是控制用引脚，剩下32个引脚是32条输入／输出线的引脚。

1. 芯片主电源引脚

第40引脚是Vcc引脚，接电源的+5v电压．为弹片机芯片提供电能。

第20引脚是Vss引脚，接地。

2. 晶振引脚

第19引脚是晶振引脚XTAL1，它接单片机内部一个反相放大器的输入瑞*该放大器构成片内振荡器。第18引脚是晶振引脚XTAL2，它按单片机内部反相放大器的输出端。当采用外部振荡器时，XTAL1引脚接地，XTAL2引脚接外部振荡器信号。

3. 控制引脚

控制引脚共有4个，分别是RST／VPD、ALE／PR0G、PSEN、EA／Vpp。

复位引脚RST／VPD是第9脚，需要外接复位电路，在此引脚上出现两个机器周期的高电平就会使单片机复位。一般来说复位电路是在此引脚和Vss引脚之间加一个10k 欧姆的电阻，在和Vcc引脚之间加—个10pF的电容。

复位引脚还有数据掉电保护作用，该引脚需接备用电源，芯片电源Vcc掉电并下降到规定购电压后，该引脚就向内部RAM提供备用电源。

地址锁存使能引脚ALE／PR0G是第30引脚，当访问外部器件时，ALE输出用于锁存地址的低位字节。对于8751单片机，该引脚在编程时被用于编程脉冲的输入端。

PSEN是第29引脚，该引脚的输出是外部程序存储器的选通信号，输出低电平有效。

EA／Vpp引脚是第31引脚，该引脚主要是用于区分片内外程序存储器。EA／Vpp 为高平时，访问的是片内程序存储器，如果地址范围超出了片内程序存储器，则自动转到片外程序存储器。EA／Vpp为低电平时，则访问的是片外程序存储器。

4.输入/输出引脚

P0口是第32引脚到第39引脚。P0口是8位三态I/O口，一般复用作地址数据线，即数据线与地址线的低8位复用。P1口是第1引脚到第8引脚。P1口是8位准双向口，其输出没有高阻态，输入不能锁存。对于8052，P1.0引脚还是T2定时器／计数器的输入，P1.1是T2的外部控制端，P2口是第21引脚到第28引脚o P2口也是8位准双向口。一般用作地址线的高8位。P3口是第10引脚到第17引脚。P3口也是8位难双向口。可以用作普通I/O口，也可以夏用如下功能：

●P3.0作串行通信输入口RxD；

●P3.1作串行通气输出口TxD；

●P3.2作外剖中断0输入；

●P3.3作外部中断1输入；

●P3.4作定时器o外部输入；

●P3.5作定时器1外部输入；

●P3.6作外部数据存储器写脉冲：

●P3.7作外部数据存储器读脉冲。

可见，P1口只能做I/O口用，而其余3个口P0、P1、P2即可以做普通的I/O口用可以用作特殊功能。4个接口的负载能力也不一样，P1、P2、P3口能驱动3个LS TTL 门，并且不需要外接电阻就能直接驱动Mos电路，而P0口能驱动8个LS TTL门，但驱动MOS电路时若作为地址/数据总线，可以直接驱动，而作为I/O口时需要外接上拉电阻。

2.3 8051单片机的扩展及系统电路

由于单片机的输入/输出引脚有限，一般的，我们采用地址存储器进行单片机系统总线的扩展。常用的单片机地址锁存器芯片有74LS373、8282、74LS273等。图2-1所示为74LS373的引脚以及他们用作地止锁存器的连接方法。

74LS373是带三态输出的8位锁存器。当三态门为有效低电平，使能端G为有效高电平时，输出跟随输入变化；当G由高变低时，输出端8位信息被锁存，直到G端再次有效为止。

图2-1 74LS373的引脚

图2-2 2764的各个功能引脚

在2764中主要有7种功能引脚：

Vcc：电源电压,+5v.

GND: 地。

A0~A12:地址线。

D0~D7：数据线。

OE：片输出允许，连接单片机的读信号线。

CE：片选信号引脚，由地址线译码器或单线选通。

Vpp：编程写入电压。

图2-3 6264的各个功能引脚

6264是8k*8的SRAM芯片，在6264中主要有6种功能引脚：WE：写允许引脚，低电平有效。

A0~A12：地址线。

D0~D7：数据线。

OE：片输出允许，低电平有效。

CS1：片选信号引脚，低电平有效。

CS2：片选信号引脚，高电平有效。

8051单片机与ADC0809、2764及6264的接线电路如图2-4所示。

图2-4 主控制模块电路

第三章信号输入通道与信号采样模块的设计

3.1 A/D芯片的选用及说明

A/D转换器从原理上通常分为四类：计数器式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐渐逼近式A/D转换器和并行A/D转换器。

计数式A/D转换器结构简单，但转换速度很慢，所以很少采用。双积分A/D转换器抗干扰能力强，转换精度也很高，但速度不够理想。逐渐逼近式A/D转换器的结构不太复杂，转换速度也很高。并行A/D转换器的转换速度最快，但结构复杂而且造价高。因此，选用逐渐逼近式A/D转换器。

3.1.1逐渐逼近式A/D转换器的工作原理

逐渐逼近式A/D转换器是一种采用对分搜索原理来实现A/D转换的方法，逻辑框图如图3-1所示。

图3-1 逐渐逼近式A/D转换器的逻辑框图

有图可以看出，逐渐逼近式A/D转换器，由N位寄存器、N位D/A转换器、比较器以及控制逻辑部分组成。其工作原理如下:

当启动信号作用后，时钟信号在控制逻辑作用下，首先使寄存器Dn-1=1,N位寄存器的数字量一方面作为输出用，另一方面经D/A转换器转换成模拟量Vc后，送到比较

器。在比较器中与被转换的模拟量Vx进行比较，控制逻辑根据比较器的输出进行判断。若Vx>=Vc,则保留这一位；若Vx

3.1.2 A/D转换器的性能指标

1．转换精度

A/D转换器的转换精度分为绝对精度和相对精度。所谓绝对精度，是指对应于一个给定的数字量A/D转换器的误差，其误差的大小优实际模拟量输入值和理论值之差来度量。实际上，对于同一个数字量，其模拟量输入不是固定值得，而是一个范围。产生已知数字量的模拟输入值，定义为输入范围的中间值。例如，在理论上，5v模拟量输入电压应产生12位数字量的一半，即1000 0000 0000，但实际上从4.997v都能产生数字量1000 0000 0000，则绝对误差为:

(4.997+4.999)/2-5=-0.002=-2mV

绝对误差包括增益误差，零点误差和非线性误差等。绝对误差的测量应该在标准条件下进行。

相对误差是指绝对误差与满刻度值之笔，一般用百分数来表示，对A/D转换器也常用PPM或最低有效值得位数LSB来表示。

1LSB=满刻度值/2N

2. 转换时间

A/D转换器完成一次转换所需要的时间成为转换时间。一般用的8位A/D转换器的转换时间为几十至几百微秒。

3. 分辨率

分辨率是指A/D转换器对微小输入信号变化的敏感程度。分辨率高，转换时对输入量微小变化的反映越灵敏。通常用数字量得位数来表示，如8位、10位、12位等。分辨率为N,表示它可以对满刻度的1/2N的变化量做出反应。即：

分辨率=满刻度值/2N

4. 电源灵敏度

当电源电压变化时，将使A/D转换器的电源发生变化，这种变化的实际作用相当于A/D转换器的输入量的变化，从而产生误差。

3.1.3 典型的A/D转换芯片ADC0809

ADC0809时带有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。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和微机直接接口。七姐妹芯片是ADC0808，可以互相替换。

1. ADC0809的内部逻辑结构

ADC0809的内部逻辑结构如图3-2所示。

由图3-2可以看出，ADC0809有一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。三态输出锁存器用于锁存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

ADC0809采用双列直插式封装，共有28条引脚。其引脚结构图如图3-3所示。

图3-3ADC0809引脚图

图 3-2 ADC0809内部逻辑结构

（1）IN0~IN7:8条模拟量通道

ADC 0809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。

（2）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现为高电平时，地止锁存与译码器将ADDA、ADDB和ADDC三条地址输入线，用于选通IN0~IN7上的一路模拟量输入。通道选择如表3-1所示。

表3-1被选通道和地址的关系

（3）数字量输出及控制线：11条

START 为转换启动信号。当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。EOC位转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1,输出转换得到的数据；OE=0，输出数据线呈高阻状态。D7~D0位数字数出线。

（4）电源线及其他：5条

CLOCK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须有外界提供，通常使用频率为500KHz的时钟信号。Vcc为+5V电源线。GND为地线。Vref(+)和Vref(-)为参考电压输入，参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.

3.2信号采样模块的电路设计

热电式传感器是温度变化转换为电量变化的装置，它利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来达到测量目的。本设计是用热电阻传感器来进行测量的，热电阻的特点是精度高，适用于测低温。

3.2.1 热电阻的材料及工作原理

虽然大多数金属的电阻值随温度变化而变化，然而并不是所有的金属都能作为测量温度的热电阻。作为测量温度热电阻的金属材料应具有如下特性：电阻温度系数大，电阻率要大，热容量下；在整个测量范围内应具有稳定的物理和化学性质；电阻与温度的关系最好近似于线性，或为平滑的曲线；并要求容易加工，复制性好，价格便宜。

目前应用最广发的热电阻材料试铂和铜并且已做成标准测温热电阻，本设计选用

的是铂电阻。

铂电阻的特点是精度高，稳定性好，性能可靠。铂在氧化性气氛中，甚至在高温下的物理、化学性质非常稳定。因此铂被公认为是目前制造热电阻的最好材料。铂电阻作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。此外，还被广乏地应用于温度的基准、标准的传递。

铂电阻的阻值温度之间的关系，在0~850摄氏度范围内可用下式表示，

Rt=Ro(1+At+Bt2) (3-1)

在-200~0范围内用下式表示，

Rt=Ro[1+At+Bt2+C(t-100)3] (3-2)

式中Rt------温度为t摄氏度时的铂电阻的阻值；

Ro-----温度为0时的铂电阻值；

A、B、C-----常数，A=3.940*10-3/摄氏度

B=-5.802*10-7/摄氏度

C=-4.274*10-12/摄氏度

对满足上诉关系的热电阻，其温度系数约为3.9*10-3/摄氏度。

由式（3-1）、式（3-2）可见，电阻值与t及Ro有关，当Ro值不同时，即使在同样的温度下其Rt的值也不同。因此作为测量用热电阻必须规定Ro值。根据国家从1988年开始采用的IEC标准，工业用铂电阻Ro有100和50欧姆两种，并将电阻值Rt与温度t的对应关系列成表格，成为铂电阻分度表，分度号分别为Pt100和Pt50。

铂电阻材料的纯度通常用百度电阻比W(100)来表示，即

W(100)=R100/Ro （3-3）

式中R100-----水费点时的铂电阻的电阻值；

Ro-----水冰点时的铂电阻的电阻值。

目前技术水平已达到W(100)=1.3930，与之相应的铂纯度为99.9995%，工业用铂电阻纯度W(100)=1.387~1.390.

3.2.2 测量电路

测量电路是通过DBW系列的热电阻变送器来实现的。

DBW系列热电阻温度变送器

一.概述

DBW型热电阻温度变送器是DDZ—Ⅲ系列电动单元组合仪表变送单元之一。它的作用是把测温元件（热电阻）所测得的温度信号转换成4～20mA（或1～5V）直流电流信号，供给记录仪、温度指示仪或调节器以组成检测系统或调节系统，对生产过程实现检测或自动控制。

二.技术参数

1 输入信号：测温电阻所检测的温度变化电阻信号。

2 输出信号：4～20mADC或1～5VDC

3 负载电阻：0～300Ω

4 工作条件：环境温度：0～+50℃

相对湿度：≤85%

工作振动：频率≤25Hz

全振幅≤0.1㎜

周围空气中不应含有对铬、镍镀层，有色金属及其合金起腐蚀作用的介质。

5、电源电压：24VDC±10%

6、功耗：2W

7、重量：2㎏

三.型号及规格

由以上参数选择DBW-1240G型号的热电阻变送器。

功能简介：

DBWM型热电阻温度变送器是DDZ－Ⅲ型DBW热电阻温度变送器的改进型产品。

DBWM型热电阻温度变送器与各种不同型号的热电阻配套使用，将被测温度线性地

单片机温度采集显示系统

考试序列号____ 单片机课程设计论文论文题目：温度采集显示系统课程名称：单片机课程设计学院物理与光电工程学院专业班级 08电子3班学号 3108009223 姓名梁辉浩联系方式任课教师 20 年月日

温度采集显示系统一、功能和要求：（1）温度测量范围 0 - 99℃。（2）温度分辨率±1℃。（3）选择合适的温度传感器。（4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存）二、系统方案：方案一:由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。方案二:进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。三、核心元件的功能 1、AT89C51 AT89S51美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51 引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。单片机AT89S51强大的功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89C51芯片的引脚结构如图1所示： 1.1功能特性概括: AT89S51提供以下标准功能：40个引脚、 4K Bytes Flash片内程序存储器、128 Bytes 的随机存取数据存储器（RAM）、32个外部双

多路温度采集系统

小型多路温控采集系统设计一．系统说明

本系统采用51单片机作为控制器，控制温度采集及显示。温度传感器选用DS18B20，其单总线的通信方式可以减少系统的线路连接。DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路。内温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±℃可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为℃、℃、℃和℃，可实现高精度测温。同时本系统选用LCD1602作为显示器件，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。其显示清晰，并可以显示阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，满足了系统要求。二．系统电路图三、程序流程图四、程序解读注：程序分两部分。可以先用程序二读出各个器件的序列号，再将序列号填入程序一的SN[4][8]数组中，若要加入更多的器件可以扩大数组，并在程序中增加读显的循环次数。 1.程序一：已知各个器件序列号读取温度 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar TMP[4]; 0”1”0c1”2”3”4”序二：读取DS18B20序列号程序注：读ROM时，只能有一个器件与单片机通信。可以逐个相连来读出其ROM #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint sn[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10}; sbit DQ=P3^7;//ds18b20与单片机连接口 sbit RS=P3^0; sbit RW=P3^1; sbit EN=P3^2; void delay1ms(unsigned int ms)//延时1毫秒（不够精确的）

基于DS18B20的温度采集显示系统的设计

《单片机技术》课程设计任务书(三) 题目：基于DS18B20的温度采集显示系统的设计一、课程设计任务传统的温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点。但由于其输出的是模拟量，而现在的智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂。硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵。新兴的IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后的数字量，可以在保证测量精度的情况下，大大简化系统软硬件设计。这种传感器的测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度的测量。DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量。本课题要求设计一基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块。所设计的系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集的温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值。二、课程设计目的通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机的接口及DS18B20的编程；2）矩阵式键盘的设计与编程；3）经单片机为核心的系统的实际调试技巧。从而提高学生对微机实时控制系统的设计和调试能力。三、课程设计要求 1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集的温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警） 2、能实时显示温度值，若用Proteus做要求保留一位小数；四、课程设计内容 1、人机“界面”设计； 2、单片机端口及外设的设计； 3、硬件电路原理图、软件清单。五、课程设计报告要求报告中提供如下内容：

多路温度采集系统设计与实现

学校代码：11517 学号：201150712117 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计（论文）题目多路温度采集系统设计与实现学生姓名高宇照专业班级电气工程及其自动化1121 学号201150712117 系（部）电气信息工程学院指导教师(职称) 张秋慧（讲师）完成时间2012 年 5 月13日

目录摘要................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................... II 1 前言 . (1) 1.1 背景介绍 (1) 1.2 研究设计意义及目的 (1) 1.3 发展情况 (2) 1.4 本设计主要内容 (3) 2 设计任务及方案论证 (4) 2.1 设计任务 (4) 2.2 设计方案的论证 (4) 2.3系统框图设计 (6) 3 多路温度采集系统硬件电路设计 (7) 3.1系统模块及模块介绍 (7) 3.1.1 系统整体模块控制 (7) 3.1.2 模块介绍及原理 (7) 3.2 系统基本硬件组成设计 (14) 3.2.1微机芯片工作电路设计 (14) 3.2.2 温度采集电路设计 (15) 3.2.3LCD1602的显示设计 (17) 3.2.4 报警电路的设计 (18) 3.2.5 电源部分的设计 (19) 3.3 系统设计的电路结构图 (21) 4 系统的软件设计 (22) 4.1 主程序设计 (22) 4.2 子程序设计 (23) 5 系统调试与性能分析 (27) 5.1 系统调试 (27) 5.2 性能分析 (29) 结论 (31) 致谢 (32)

单片机温度采集系统

课程设计课程设计名称：温度采集装置班级：数控技术0901 学号：课程设计时间：2011.12.5—12.11

目录 1 设计任务 (2) 2 确定设计方案 (3) 2.1 温度传感器—AD22100K (3) 2.2 A/D转换器—ADC0809 (4) 2.3 单片机的选择—80C51 (6) 2.4 显示器接口—LED动态显示接口 (8) 3 硬件电路的设计 (10) 3.1 温度传感器与A/D转换器的接口电路 (10) 3.2 A/D转换器与89C51的接口电路 (10) 3.3 89C51与显示器间的接口电路 (11) 3.4 晶振电路和复位电路的设计 (12) 4 软件设计 (13) 4.1温度采集的主程序流程图 (13) 4.2 程序清单 (15) 5 心得体会 (20) 附录 (21) 温度采集装置 1、设计任务

设计一个温度采集系统，要求按1路/s的速度顺序检测8路温度点，测温范围为+20℃～+100℃，测量精度为±1%。要求用5位数码管显示温度，最高位显示通道号，次高位显示“—”，低三位显示温度值。 2、设计方案 2.1 温度传感器—AD22100K AD22100K是有信号调节的单片温度传感器，工作温度范围为-50～+150,信号调节不需要调节电路、缓冲器和线性化电路，简化了系统设计。输出温度与电压和电源电压的乘积（比率测量）成比例。输出电压摆幅为0.25V（对应-50℃）和4.75V（对应150℃），用5V单电源工作。 2.1.1 AD22100K的引脚图如2.1.1 图2.1.1 AD22100K的引脚图注：1.V电源 4.GND接地 2.U输出 3、5～8 NC不连接

单片机实验温度采集系统

单片机原理与运用课程设计课题名称：专业班级：学生姓名：指导老师：完成时间：温度采集与显示系统2012年7月4号

摘要随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微型控制器，在智能仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家用电器等很多领域都有着广泛的应用，已成为当今电子信息领域应用最广泛的技术之一。本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的温度采集与显示系统，详细描述了利用液晶显示器件温度传感器DS18B20开发测温系统的原理，重点对传感器与单片机的硬件连接和软件编程进行了详细分析。主要地介绍了数字温度传感器DS18B20的数据采集过程，进而对各部分硬件电路的工作原理进行了介绍。温度传感器DS18B20与STC89C52结合构成了最简温度检测系统，该系统可以方便的实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。单片机综合实验的目的是训练单片机应用系统的编程及调试能力，通过对一个单片机应用系统进行系统的编程和调试，掌握单片机应用系统开发环境和仿真调试工具及仪器仪表的实用，掌握单片机应用程序代码的编写和编译，掌握利用单片机硬件仿真调试工具进行单片机程序的跟踪调试和排错方法，掌握示波器和万用表等杆塔工具在单片机系统调试中应用。关键词：单片机STC89C52、DS18B20温度传感器、液晶显示器LCD1602、AT24C02数据存储芯片

基于单片机的多路温度采集系统毕业设计(论文)外文翻译

华南理工大学学院本科毕业设计（论文）外文翻译外文原文名Structure and function of the MCS-51 series 中文译名MCS-51系列的功能和结构学院电子信息工程学院专业班级自动化一班学生黎杰明学生学号 3 指导教师吴实填写日期2016年3月10日页脚.

外文原文版出处：《association for computing machinery journal》1990, V ol.33 (12), pp.16-ff 译文成绩：指导教师（导师组长）签名：译文： MCS-51系列的功能和结构 MSC-51系列单片机具有一个单芯片电脑的结构和功能，它是英特尔公司的系列产品的名称。这家公司在1976年推出后，引进8位单芯片的MCS-48系列计算机后于1980年推出的8位的MCS-51系列单芯片计算机。诸如此类的单芯片电脑有很多种，如8051，8031，8751，80C51BH,80C31BH等，其基本组成、基本性能和指令系统都是相同的。8051是51系列单芯片电脑的代表。一个单芯片的计算机是由以下几个部分组成：（1）一个8位的微处理器（CPU）。（2）片数据存储器RAM（128B/256B）,它只读/写数据，如结果不在操作过程中，最终结果要显示数据（3）程序存储器ROM/EPROM(4KB/8KB).是用来保存程序一些初步的数据和切片的形式。但一些单芯片电脑没有考虑ROM/EPROM,如8031，8032，80C51等等。（4）4个8路运行的I/O接口，P0，P1，P2，P3，每个接口可以用作入口，也可以用作出口。（5）两个定时/计数器，每个定时方式也可以根据计算结果或定时控制实现计算机。（6）5个中断（7）一个全双工串行的I/UART（通用异步接收器I口/发送器（UART）），它是实现单芯片电脑或单芯片计算机和计算机的串行通信使用。（８）振荡器和时钟产生电路，需要考虑石英晶体微调能力。允许振荡频率为12MHz，每个上述的部分都是通过部数据总线连接。其中CPU是一个芯片计算机的核心，它是计算机的指挥中心，是由算术单元和控制器等部分组成。算术单元可以进行８位算术运算和逻辑运算，ALU单元是其中一种运算器，18个存储设备，暂存设备的积累设备进行协调，程序状态寄存器PSW积累了2个输入端的计数等检查暂时作为一个操作往往由人来操作，谁储存1输入的是它使操作去上暂时计数，另有一个操作的结果，回环协调。此外，协调往往是作为对8051的数据传输转运站考虑。作为一般的微处理器，解码的顺序。振荡器和定时电路等的程序计数器是一个由8个计数器为2，总计16位。这是一个字节的地址，其实程序计数器，是将在个人电脑进行。从而改变它的容可以改变它的程序进行。在8051的单芯片电脑的电路，

虚拟仪器温度采集系统

内蒙古科技大学虚拟仪器期末大作业题目：虚拟仪器温度采集系统姓名：王伍波专业：测控技术与仪器学号：1067112240 班级：测控10-2班教师：肖俊生时间：2013年6月18日

一、设计题目：虚拟仪器温度采集系统二、设计要求： 1.连续采集温度信号，并存储 2.温度上下限报警功能，上下限可调 3.华氏、摄氏可转换显示三、设计思路：该设计是以计算机和单片机数据采集系统为核心，单片机数据采集系统主要完成对温度信号进行数据采集，计算机主要完成温度信号的分析、显示和控制等功能。设计中采用Intel 公司的89C51 单片机完成数据采集，采用A D 5 7 4 完成数据的A/D 转换。图2 为AD574 与89C51 单片机的接口电路。 1．设计虚拟前面板温度监测软件设计本系统以labview8.5 作为开发工具。现以仿真数据为例来讲述系统软件对温度的监测、报警及显示功能。利用labview8.5编程使温度可以在华氏和摄氏之间随时进行切换，同时对温度实时监测。当温度超过上限要求时会及时点亮报警灯进行报警并显示每次采集过程中累加的报警次数，报警的上限值可以通过前面板的输入控件改变其值。采集进度定义为每次采集100 点。为了防止程序陷入死循环每次采集之间的时间间隔为1000ms。开始采集后在整个采集过程中可以暂停采集以便随时对温度进行观察。 2、编辑流程图每一个程序前面板都对应着一段框图程序框图程序用

LabVIEW 图形编程语言编写．可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、．图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据．节点被用来实现函数和功能调用．图框被用来实现结构化程序控制命令．而连线代表程序执行过程中的数据流．定义了框图内的数据流动方向 3、运行检验检验是否能够完成系统的功能．改变相应参数进行进一步验证．以方便根据实际情况修改设计．从而方便实际器件的设计、调试。4、功能描述创建一个VI程序模拟温度测量：把创建的温度计程、序 T(hermometerVI1作为一个子程序用在当前新建程序里．先前的温度计子程序用于采集数据．而当前的程序用于显示温度曲线．并在前面板上设定测量次数和每次测量间隔的延时；再创建一个新VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示：利用新创建的VI程序．再输入新的字符串；据采集过程中。实时地显示数据；当采集过程结束后，在图表上画出数据波形．并算出最大值、最小值和平均值(此处只使用摄氏温度单位)：修改TemperatureAnalysis．VI DemoReadVohageVI程序以检测温度是否超出范围．当温度超出上限(High Limit)时，前面板上的LED点亮，并且有一个蜂鸣器发声。5、设计过程创建一个VI程序模拟温度测量假设传感器输出电压与温度成正比。例如．当温度为70时，传感器输出电压为0．7V。本程序也

多路温度检测.显示与报警系统设计

课程设计报告课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员指导老师

目录一、前言2222222222222222222222222222222222222222222222221 二、方案论证222222222222222222222222222222222222222222221 2.1测温元件的选择2222222222222222222222222222222222221 2.1.1热电偶和热电阻的选择222222222222222222222222221 2.1.2热电偶的分类22222222222222222222222222222222222 2.2采集模块的选择2222222222222222222222222222222222223 2.2.1多功能采集卡22222222222222222222222222222222223 2.2.2 USB采集卡2222222222222222222222222222222222224 2.2.3采集模块ADAM-4000系列2222222222222222222222224 2.2.4采集模块ADAM-5000系列2222222222222222222222225 三、硬件电路设计22222222222222222222222222222222222222222226 3.1系统结构方框图2222222222222222222222222222222222227 3.2采集模块与主机电路222222222222222222222222222222227 3.3采集模块与设备电路222222222222222222222222222222228 四、软件设计222222222222222222222222222222222222222222222229 4.1组态界面的设计2222222222222222222222222222222222229 4.2报警系统的设计2222222222222222222222222222222222229 4.3实时温度数据曲线的设计22222222222222222222222222211

单片机温度采集显示系统设计

课程设计课程名称：微机原理与接口技术课程设计题目名称：温度采集显示系统学生学院专业班级学号学生姓名指导教师

一、设计题目温度采集系统二、设计任务和要求功能要求：（1）温度测量范围 0 - 99℃。（2）温度分辨率±1℃。（3）选择合适的温度传感器。（4）使用键盘输入温度的最高点和最低点，温度超出范围时候报警。（报警温度不需要保存）要求完成的内容：（1）系统硬件设计，并用电子CAD软件绘制出原理图，（2）给出流程图，编写并调试程序。（3）撰写设计报告。三、原理电路图和设计程序 1、方案比较（1）、系统总体方案设计总体框架图如图1示，软件流程图如图示

①该温度控制系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，结合实际情况，该系统应具备如下功能： A、实时采集温度； B、显示温度； C、串行传送数据； D、控制外设；

②系统硬件设计系统的硬件设计部分主要由以下几部分组成： A、单片机最小系统； B、温度采集模块； C、温度显示模块； D、串行通信模块； E、报警电路；图2 软件流程图（2）、方案比较方案一采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。此方案简易可行,器件的价格便宜,但8031内部没有程序存储器,需要扩展,增加了电路的复杂性,且ADC0809是8位的模数转换,不能满足本题目的精度要求。方案二采用比较流行的AT89S51作为电路的控制核心, AT89S52不但与8051，8052 指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用FLASH 工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。AT89S52 单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。此外AT89S52 单片机有8 KB的程序存储器和256 B 的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。

多路温度采集器设计

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 《嵌入式项目应用实践》恭喜你学院名称：计算机科学与通信工程学院班级：计院的孩子小组成员：雷锋教师姓名：你猜猜 2016年 5 月 10日

一．实验题目多路温度采集系统的设计。二．实验要求 a)使用PROTEUS 8和ARDUINO IDE 进行硬件电路设计和MCU程序设计 b)使用ALTIUM DXP 进行PCB版图设计 c)三个人一组，完成项目。每组交一份报告，一份PPT并答辩。 1.使用PROTEUS 8和ARDUINO IDE 进行硬件电路设计和MCU程序设计：将三种温度采集的温度值显示在屏幕上，同时利用串口输出温度值。 d)分别使用LM35、DS18B20、MAX6657器件进行温度采集，使用ARDUINO 设计MCU程序。 e)时用拨动开关进行温度来源选择，开关导通时，对应LED点亮，采到的温度要输出到液晶屏和串口。即最多可以同时显示3个器件采集的温度，最少1个。当一个都没选时，用蜂鸣器提示。 f)设计时可能数字引脚不够，此时，A0可以做为14脚处理，A1做为15 脚，以此类推。 2.使用ALTIUM DXP进行PCB版图设计 a)在DXP中绘制原理图。 b)注意：DXP中没有MAX6675芯片，需自己创建原理图元件和PCB封装。 c)液晶屏用合适的接线座替代或自行设计。 d)增加电源变压器插座(假设输入为8V)和LM7805稳压芯片将电压稳定在 5V，并做为系统供电。 e)进行PCB版图设计，即进行PCB层数设置、元件布局和布线。设计时要考虑线宽、布线规定、防噪声设计等。 f)注意：元件位置要合理，便于用户使用。

基于单片机的多路温湿度检测系统设计

基于单片机的多路温湿度检测系统设计潘磊（天津冶金职业技术学院电气工程系，天津300400）摘要：介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统，论述了系统的组成，各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传，上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理，实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。关键词：温湿度检测；C8051F120；SHT71；VB 中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2013）01-0065-02 随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制，比如：粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、博物馆等。为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的检测控制。 1系统结构本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模块、通信模块以及上位机系统组成。系统能够实时采集四处检测环境的温度和湿度，并把采集数据显示在LCD 屏上，通过键盘预先设置温湿度上下限数值，当所检测的温度或湿度超过所设定的数值语音报警模块报警。同时，下位机上传温度湿度数据，上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。系统框图如图1 所示。图1系统框图 2系统硬件设计 2.1单片机系统本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心处理器，此款单片机有64位I/O 口，满足本系统外设较多的需求，减少系统I/O 扩展，也为增加检测通路和系统扩展预留接口。单片机峰值处理速度达到100Mips ，大大提高了系统的实时性，内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据的大容量存储，集成2个UART ，1个I 2C ，1个SPI 接口便于与外围设备及上位机传输数据。 2.2温度湿度传感器采集模块传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低，只有 1%左右，同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。另外，所测得的模拟量还要进过A/D 转换才能送入微处理器进行处理。为避免上述问题本系统采用全校准数字输出相对湿度和温度传感器SHT71，与单片机接口电路图如图2所示。图2 温度湿度传感器采集模块图3LCD 显示模块为了实现多点同时测量减少采集等待时间，同时尽量少的占用I/O 口资源，本系统将SHT71的时钟线SCK 都连接到P1.0口，数据线DATA 分别连接到P1口其他4个I/O 口上，并在数据线DATA 端加入上拉电阻。通过软件程序写入命令即可完成温湿度数据采集，但传感器输出的测量量并不是实际值，还需进行数据转换。２０１３年第１期（总第１２３期）２０１３（Ｓｕｍ．Ｎｏ１２３）信息通信INFORMATION &COMMUNICATIONS

温湿度采集系统设计

目录第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

第1章设计意义及要求 1.1 设计意义最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。所以，本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602，液晶显示温湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据（包括温度、湿度光线、压力等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求本系统设计采用温度和湿度作为采集对象，是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统，用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。

基于51单片机的多路温度采集控制系统设计

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，同时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，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，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、窜入并出移位寄存器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D7-D0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端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，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p1.0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，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，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ADCON、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，调用温度采集机模数转换子程序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，

温度数据采集系统

第三章系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器 DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个 DS18B20，很方便。具有以下特点：（1）具有独特的 1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信；（2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计；（3）不需要外部元件；（4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在 3～5.5V ；（5）在待机状态下可以不消耗电源电量；（6）测量温度范围在-55～+125℃；（7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃；（8）可以用程序设定 9～12 位分辨率；（9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。DS18B203 脚封装的管脚排列图如图 3.1.1 所示。、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

《多路温度检测系统》

《多路温度检测系统》设计报告一:统整体设计多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下：温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通讯电缆主控机键盘显示器打印机图1 系统框图声光报警本系统的特点是： ?具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃； ?使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃； ?使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强； ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值； ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能； ?具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新与掉电保护功能； ?具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值； ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息； ?从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值； ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好； ?具有打印功能； ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。

多路温度采集与控制1(C51、ADC0808)

单片机原理与应用课程设计设计题目：温度测控系统设计设计时间：2011-2012第一学期专业班级：电自化2008级3班姓名学号：王勇20082390 指导老师：赵丽清 2011 年12 月25 日

目录目录 0 第一章设计要求及目的 (2) 第二章系统总体方案选择与说明 (3) 第三章系统方框图与工作原理 (4) 第四章器件说明 (6) 4.1 单片机89C51说明 (6) 4.2 ADC0809说明 (6) 4.3 ADC0809 应用说明 (7) 4.4 LED显示器 (8) 4.5 8255可编程器件扩展并行接口 (9) 第五章软件设计与说明.................. 错误！未定义书签。 5.1 程序设计 (17) 总结.................................. 错误！未定义书签。参考文献 (25)

第一章设计要求及目的数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号.该系统目的是便于对某些物理量进行监视.数据采集系统的好坏取决于他的精度和速度.设计时,应在保证精度的情况下尽可能的提高速度以满足实时采样、实时处理、实时控制的要求.在科学研究中应用该系统可以获得大量动态;是研究瞬间物理过程的重要手段;亦是获取科学奥秘的重要手段之一.这次设计用到的集成芯片主要有8051单片机、ADC0808等.ADC0800主要作用是对八路模拟信号进行选择采集,并将其转化为八位数字信号,再送至主控制器(8051单片机);软件部分即为控制单片机的工作进程,程序由汇编语言完成并在PROTEUCE开发软件中进行的调试与仿真. 设计要求： ●温度检测范围0 ℃ ~ 64℃； ●选择合适的方式对采集的值应进行数字滤波； ●数码管显示，同时显示通道号； ●具有超限报警功能； ●可通过键盘设置上、下限值。

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计

基于采用AT89S51单片机和LM35温度传感器的温度采集显示系统设计随着电子和传感技术的快速发展，温度的测量和控制在民用、工业以及航空航天技术等领域，等到了广泛应用。小型的、低功耗的、廉价的、可靠性高的温度传感器引起了人们的广泛关注。在实际生产、生活等领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。本文基于AT89S51单片机，采用 LM35温度传感器，设计了一种灵敏度较高，抗干扰能力强，工作稳定可靠的温度采集显示系统。 1、系统结构及工作原理温度采集显示系统电路由温度采集模块、A/D转换模块、单片机控制模块、数码管显示模块和下载模块组成。电路工作原理是：首先由LM35温度传感器采集外界环境的温度，经LM358放大10倍后以电压形式输入到A/D采样电路，由A/D 转换器TLC549将温度的数字量值传送给单片机系统，再有单片机系统驱动数码管显示温度。本文设计的基于LM35的单片机温度采集显示系统的温度测量范围为25℃～80℃温度采集显示系统电路是一个开环控制系统系统原理框图如图1示： 2、系统核心硬件电路设计系统核心硬件电路设计主要包含温度采集模块的设计、A/D转换模块的设计、单片机控制模块的设计、数码管显示模块的设计和下载模块的设计。 2.1、采集模块的设计传感器是信号输入的第一个环节，也是整个测试系统性能的关键环节之一，因此对传感器的正确选用显得尤为重要。在本系统中，温度采集模块的核心硬件采用LM35温度传感器，该器件有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，其输出电压与摄氏温度线性成比例，温度每上升1℃，电压上升10ms。LM35无需外部校准，可以提供±1/4℃的常用室温精度。从经济适用等多方面考虑，系统采用LM35温度传感器和LM358放大电路进行温度采集模块的设计，设计原理图如图2 所示。图2中，经过LM35传感器采集后的微弱电压通过LM358 放大电路放大10倍后送入单片机。 2.2、/D 转换模块的设计

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