专业课程设计温度的采集与控制(软件)2

专业课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计

课程设计题目：温度的采集与控制（2）学院名称：信息工程学院

专业：电子信息工程班级：

学号：姓名：

评分：教师：

20 年月日

专业课程设计任务书2012－2013学年第二学期分散1周第17 周－ 19 周集中

摘要

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。本系统可以实现温度信号采集与显示，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。

关键词：温度温度采集温度控制

目录

第一章系统组成及工作原理 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.2 系统组成 (1)

1.3 工作原理 (1)

第二章硬件电路设计 (2)

2.1 温度转换电路 (2)

2.2 A/D转换电路 (2)

2.3 控制电路 (3)

2.4 单片机最小系统 (3)

第三章软件设计 (5)

3.1 主程序流程图 (5)

3.2 7279初始化程序INIT7279 (6)

3.3 发送字节程序STFS (7)

3.4 延时程序 (9)

3.5 中断程序 (10)

3.6 AD采样程序 (12)

3.7 数值转换程序 (13)

3.8 7279送显程序 (14)

第四章实验、调试和测试结果分析 (16)

4.1 主要仪器和工具 (16)

4.2 调试过程及测试结果 (16)

结论 (18)

参考文献 (19)

附录 (20)

第一章、系统组成及工作原理

1.1、设计要求

（1）、采用PT－100温度传感器测温；

（2）、采用0804 A/D转换器；

（3）、测温范围：0℃ - 255℃，分辨率为±1℃；

（4）、当采集温度超过200℃时能能用继电器控制一LED发光管亮。

1.2、系统组成

图1.1 系统组成框图

1.3、工作原理

（1）、温度转换电路：可由用PT-100或热敏电阻构成的电桥与放大电路组成；（2）、A/D转换电路：可采用转换器为ADC0804，将模拟量转换为数字量；（3）、单片机控制：可采用51系列单片机构成的最小系统；

（4）、显示电路：可采用7279键盘、显示接口电路；

（5）、控制装置：通过一个继电器控制一LED发光管亮。

第二章、硬件电路设计

2.1、温度转换电路

如图3—1所示为温度转换电路，由热敏电阻和普通电阻构成的电桥与放大电路组成，通过热敏电阻阻值随温度的变化改变电压从而实现对温度的采集，本方案中采用了三运放结构的测量电路，两个对称的同相放大器构成第一级，第二级为差动放大器——减法器,提高了电路的抗共模干扰能力和抑制温漂的影响。

图2.1 温度转换电路原理图

2.2、A/D转换电路

图3—2是AD转换及单片机控制电路，AD转换电路主要由芯片ADC0804构成。其中ADC0804的引脚CS 和WR 用来控制A/D 转换的启动信号。CS 、RD 用来读A/D 转换的结果，当它们同时为低电平时，输出数据锁存器DB0~DB7 各端上出现8 位并行二进制数码。CLKI（引脚4）和CLKR（引脚19）是片内时钟电路，在外部“CLKI”和“CLKR”两端外接一对电阻电容即可产生A/D 转换所要求的时钟，其振荡频率为fCLK≈1/1.1RC。其典型应用参数为：R=10KΩ，C=150PF，fCLK≈640KHZ，转换速度为100μｓ。INTR （引脚5）是转换结束信号输出端，输出跳转为低电平表示本次转换已经完成，将其与单片机AT89C511的INT1引脚连接可作为微处理器的中断信号。被转换的电压信号从VＩＮ（＋）和VＩＮ（－）输入，允许此信号是差动的或不共地的电压信号。芯片的VＩＮ（－）端接地，输入电压加到VＩＮ（＋）引脚，输入电压VＩＮ的变化范围从0V到Vmax。VＲＥＦ/2 端电压值输入电压范围的二分之一，输入电压的范围可以通过调整VＲＥＦ/2 引脚处的电压加以改变，转换器的零点无需调整。

ADC0804 数据输出线与AT89C51 的数据总线直接相连，AT89C51 的RD 、WR 和INT1直接连到ADC0804，由于用P1.5线来产生片选信号，故无需外加地址译码器。当AT89C51 向ADC0804 发WR (启动转换)、RD (读取结果)信号时，只要虚拟一个系统不占用的数据存储器地址即可。

2.3、控制电路

引脚P1.4接一个继电器用于控制发光二极管，当P1.4输出高电平时继电器导通从而发光二极管发光，P1.4输出低电平时继电器处于断路状态，发光二极管灭。

图2.2 AD转换及控制电路

2.4、单片机最小系统

复位电路和时钟电路：复位电路有手动复位、上电自动复位(见下图2-7)两种简单的方式。考虑到减少操作，采用上电自动复位方

图2.3 复位电路

时钟电路采用f=12MHZ晶振在外接两个30PF进行微调，从XTAL1XTAL2端口接入89c51提供标准时钟信号

图2.4 时钟电路