毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计
基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计与仿真 毕业设计(论文)
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1单片机的应用 (2)1.2电热炉控制中的问题 (2)1.3本设计主要内容 (3)第2章编程软件 (4)2.1编程软件K EIL (4)第3章系统硬件结构设计 (5)3.1系统硬件组成 (5)3.2P ROTEUS原理图设计 (5)3.3硬件电路结构 (7)3.3.1 主控制芯片AT89C51原理及其说明 (9)3.3.2 外部时钟电路 (11)3.3.3 测温模块 (11)3.3.4 显示模块 (13)3.3.5 开关模块 (13)3.3.6 报警模块 (14)第4章系统软件设计及调试 (15)4.1系统程序设计 (15)4.1.1 DS18B20测温程序设计 (17)4.1.2 LM016L显示程序设计 (18)第5章总结与展望 (19)5.1总结 (19)5.2展望 (19)参考文献 (20)附录 (21)摘要：电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源，其构造简单，工业电热炉的主要用途是供机械工业对原材料、毛坯、机械零件加热用。
温度控制对于电热炉是至关重要的。
为了更好地控制温度、提高控制质量，选用单总线芯片DS18B20作为温度传感器，进行了基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计与仿真。
显示模块选用LCD显示器，控制更为简单，显示更为清晰。
配以键盘模块及由二极管、蜂鸣器组成的报警模块，组合成较为完整的温度控制系统硬件。
选用Proteus软件绘制电路原理图，同时选用软件Keil 进行编程编译，并将Keil与Proteus联调，在Proteus中查看仿真结果，实现温度的自动控制。
关键词：单片机、温度控制、Keil、Proteus仿真第1章绪论1.1 单片机的应用单片机具有体积小、可靠性高、功能强、使用方便、性能价格比高、容易产品化等特点。
国际上从1970年代开始，国内自1980年代以来，单片机已广泛应用于国民经济的各个领域，对各个行业的技术改造和产品的更新换代起重要的推动作用。
毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计
摘要本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。
以AT89C51单片机系统为核心，对单点的温度进行实时检测。
采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测；采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
关键词：单片机，PT100热电阻，ADC0809，温度检测The design of Single Chip MicrocomputerTemperature Detection SystemBased on the Resistive Thermal Detector of PT100AbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words：Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (3)1.2.3 显示方案确定 (3)2 硬件设计 (4)2.1 温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2 模数转换单元 (5)2.2.1 8位串行A/D转换器ADC0809 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (7)2.3 键盘电路的设计 (8)2.4 LED显示电路的设计 (8)2.4.1 LED数码管原理 (9)2.4.2 LED数码管编码方式 (9)2.4.3 LED数码管显示方式和典型应用 (10)2.4.4 LED数码管的原理图 (11)2.5 声光报警电路 (12)2.6 单片机接口电路 (13)2.6.1单片机的时钟电路 (13)2.6.2复位电路和复位状态 (13)3 软件设计 (16)3.1 程序设计语言的选用 (16)3.2 软件程序的设计 (16)3.2.1 程序流程 (16)3.2.2 键盘管理 (17)3.2.3 LED显示 (18)3.2.4 模拟量的采集与处理 (18)3.3源程序 (22)4 抗干扰设计 (29)4.1 用于单片机系统的干扰抑制元件 (29)4.2 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 (29)5 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
基于Pt100_热电阻的简易温度测量系统毕业设计论文1 精品
基于PT100热电阻的简易温度测量仪摘要：本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。
本文采用STC89C52RC单片机，TLC2543 A/D转换器，AD620放大器，铂电阻PT100及液晶系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度及温度曲线的实时显示。
该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。
关键词：PT100 单片机温度测量 AD620 TL431AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃ between 0℃～100℃.The system contains SCM(STC89C52), analog to digital convert department (TLC2543), AD620 amplifier, PT100 platinum, LCD12864, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range. Keywords:PT100 MCU Temperature Measures AD620 TL431目录前言 (4)第一章方案设计与论证 (6)1.1 传感器的选择 (6)1.2 方案论证 (7)1.3 系统的工作原理 (8)1.4 系统框图 (9)第二章硬件设计 (9)2.1 PT100传感器特性和测温原理 (9)2.2 硬件框图以及简要原理概述 (11)2.3 恒流源模块测温模块设计方案 (11)2.4 信号放大模块 (12)2.5 A/D转换模块 (15)2.6 单片机控制电路 (18)2.7 显示模块 (19)第三章软件设计 (19)3.1系统总流程的设计 (19)3.2 主函数的设计 (20)3.3 温度转换流程图的设计 (21)3.4 显示流程图 (21)3.5 按键流程的设计 (22)第四章数据处理与性能分析 (23)4.1采集的数据及数据处理 (23)4.2 性能测试分析 (23)第五章结论与心得 (24)1 结论 (24)2 心得 (24)附录1 原理图 (25)附录2 元器件清单 (26)附录3 程序清单 (27)前言随着科技的发展和“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。
基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计
基于单片机AT89C51的温度控制系统的设计基于AT89C51单片机的温度测控系统设计一、引言随着现代化科技的进步，在很多工业控制场合需要非常精确的控制温度的变化，而在日常生活中，水温的智能控制应用也非常广泛，在这种环境下，便提出了智能水温控制系统。
本设计一单片机AT89C51为控制核心，用K型热电偶作温度传感器，信号经放大后输入模数转换器ADC0809,转换后的数字量输入到单片机AT89C51中。
单片机中采用PID控制算法对测量数据和设定数据进行处理，处理后的数据经数模转换器DAC0832转换为模拟量，以此来控制全隔离单相交流调压模块，从而控制锅炉水温稳定与设定值。
二、温度控制系统方案设计采用K型热电偶测量温度，讲温度信号放大后通过A/D 转入单片机，单片机进行数滤波和PID运算处理后，结果经DAC0832转换为模拟量对全隔离单相交流调压模块进行控制，达到控制电炉水温的目的。
系统方案如图1所示。
三、温度控制系统硬件设计温度控制系统硬件包括：AT89C51单片机最小系统模块、A/D转换模块、D/A转换模块、信号放大电路、温控电路以及其它外围电路。
3.1 单片机的选择AT89C51是ATMEL公司采用CM0S工艺生产的低消耗、高性能8位单片机，与MCS-51单片机兼容，其功能特点为：(1)4K字节闪烁存储器(FLASH)，可进行1000次写。
(2)静态操作，外界OHZ-24MHZ晶振。
(3)三层程序存储器锁。
(4)128字节内部数据存储器(RAM)。
(5)32跟可编程输入，输出线。
(6)两个6位定时/计数器。
(7)六个中断源。
(8)一个可编程串口。
(9)支持低功耗模式和掉电模式。
非常适合用作控制系统设计。
3.2传感器电路和信号放大电路采用K型热电偶作为温度传感器，它是一种能测量较高温度的廉价热电偶。
它的价格便宜，重复性好，产生的热电势大，约为0.041mV/度，因而灵敏度很高，而且它的线性很好。
虽然其测量精度略低，但完全满足工业测量要求，所以它是工业最常用的热电偶。
温度测控仪设计-毕业设计
温度测控仪设计学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。
先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。
总体来说，该设计是切实可行的。
关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器Design of and control instrumentAbstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible.Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor.目录前言 (1)1 总体硬件方案设计 (1)1.1温度传感器的放大电路设计 (2)1.2TLC549模数转化电路设计 (4)1.3显示电路设计 (5)1.4无线发送与接收模块的选择与设计 (5)1.5键盘设计 (6)2 总体的软件程序的设计 (6)2.1温度数据采集和数据处理子程序的设计 (6)2.2温度显示、保存处理的子程序设计 (7)2.3无线发送与接受的子程序的设计 (7)2.4十组温度查询的子程序设计 (9)3 调试与结果分析 (10)3.1调试仪器及方法 (10)3.3软、硬件调试与故障原因分析 (10)4 结束语 (10)附录1:硬件原理图及PCB板 (12)附录2:软件程序代码 (13)参考文献 (34)温度测控仪的设计前言随着工业生产效率的不断提高，自动化水平与范围也不断扩大，因而对温度检测技术的要求也愈来愈高，现在工业上通用的温度检测范围为200 ～3000℃，而今后要求能测量超高温度与超低温度。
基于AT89C51的温度控制器设计毕业设计
题目: 基于AT89C51的温度控制器设计摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的广泛应用，利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研各个领域。
数字式温度计以数字温度传感器作感温元件，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。
传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，这类传感器可靠性差，测量温度准确率低且电路复杂。
因此，本温度计摆脱了传统的温度测量方法，利用单片机对传感器进行控制，这样易于智能化控制。
本次设计采用AT89C51单片机作为控制芯片，采用半导体集成温度传感器AD590采集温度信号来控制外围电路。
关键词：温度传感器；AT89C51单片机；AD590温度传感器ABSTRACTthe temperature detection and control is the process of industrial production is one of the typical applications, with the sensor in the production and life of the more widely used, use of novel single bus digital temperature sensor to realize the temperature measurement and control get faster development, with the era of progress and development, single-chip technology has spread to our life, work, research, each field. A digital thermometer with digital temperature sensor as a temperature-sensing element, with single bus connection, so that the circuit is greatly simplified. The traditional temperature detection mostly by the thermistor as a sensor, the sensor reliability, accurate temperature measurement rate and low circuit complexity. Therefore, the thermometer out of traditional method of temperature measurement using MCU, sensor control. It is easy to intelligent control.Key words: temperature sensor; AT89C51 microcontroller; AD590 temperature sensor目录1 系统总体方案设计 (1)2 系统硬件设计 (1)2.1 中央处理器 (1)2.1.1 AT89C51简介 (1)2.1.2特殊功能存储器 (2)2.1.3芯片擦除 (2)2.1.4复位电路的设计 (2)2.1.5时钟电路设计 (3)2.2 温度传感器AD590 (3)2.3 信号调理电路 (4)2.4 A/D转换 (5)2.5 LED显示 (7)2.6 控制电路 (9)3 系统软件设计 (10)3.1程序初始化 (12)3.2主程序 (12)3.3 A/D转换子程序 (13)3.4 标度转换子程序 (14)3.5控制子程序 (14)3.6 键盘子程序 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1 系统总体方案设计本次设计采用MCS-51单片机作为控制芯片，采用半导体集成温度传感器AD590采集温度信号。
基于PT100传感器的温度测量系统的设计
信息与控制工程学院硬件课程设计目录课程设计任务书......................................... 错误!未定义书签。
目录 (I)摘要 (II)第1章概述 (1)第2章硬件设计及相关介绍................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 恒流源部分 (2)2.1.1 PT100传感器特性和测温原理 (2)2.1.2 PT100温度传感器原理 (3)2.2 信号采集调理电路 (3)2.3 A/D模数转换模块 (4)2.4 显示模块 (8)2.5串口电路及MAX232芯片简介 (8)2.6 SST89E51单片机简介 (9)第3章软件设计及相关介绍 (12)3.1 编程语言(C语言)介绍 (12)3.2编程软件Keil简介 (12)3.3程序设计流程图 (15)3.4初始化程序 (15)3.5液晶显示 (17)3.6用插值法计算数据 (18)3.7运行结果 (18)3.8数据测试及误差分析 (18)结论 (19)参考文献 (20)基于pt100传感器的温度测量系统的设计摘要近几年我国热电阻行业发展速度较快，受益于热电阻行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，热电阻行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。
本文正是介绍了热电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过SST89E51单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
另外，还设计了NOKIA5110显示电路，能实现对温度的显示。
本设计采用了两线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计和软件中对测量值的插值计算，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在-120℃～+260℃范围内达到±0.1℃。
基于单片机AT89C51的温度测控系统
采 用一 定的算法对信 号处理 以确 定采取 某种控制手段 ， 在本 系统 中采 用温度优 先模 式， 循 环处理 。
【 关键词 】 ８ ９ Ｃ ５ １ ； ８ ７ ２ ９ 键盘显示 ； Ｌ Ｃ Ｄ显示； Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９
１ 系统总体分析与设计
１ ． １ 总 体 方 案
简单平均处理作为温室 温度 和湿度 。在分辨率达到的前提下 ． 温湿
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争Ｉ 乌
基于单片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 的温度测控系统
郭 爽 （ 武汉 理 工大 学 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ）
【 摘 要】 本文利用 ８ ０ ５ １ 单片机 设计一个温 室的温湿度控 制 系统 ， 对给 定的温湿度进行控制 并实时显示 ， 其 中温湿度信号各有 四路 ． 系统
度的精度为 １ ％ ２ ． ２ 温湿度控制系统
１ ） 温度监控 ： 对温室温度进行 测量 ． 并 通过升温 或降温达到植被 首先 ， 系统启动后 ， 提示用户输入温度的上限与下 限的温度值 。 用 的最佳温度 户输入之后 ． 系统 自动求出 中间值 ． 根据实际温度 的情 况采取相应 的 ２ ） 湿度监控 ： 对 温室湿度进行 测量 ， 并通 过喷雾或去 湿达到植被 方案。 的最佳湿度 如果 该时刻的实际温度值 低于用 户给定 的下限温度值时 ． 系统立 ３ ） 控制处理 ： 当温度 、 湿度越限时报警 ， 并根据报警信号提示采取 即启动报警装置 ， 且 系统处于升温状 态 ， 直到实 际温度 达到用户输入 定手段控制 的上下限温度的中间值 一定区间内时停 止升 温 反之 ． 如果实际温度 ４ ） 显示 ： Ｌ Ｃ Ｄ就地显示输入值 和相应 的温湿 度 ． 数码管 摆放在生 值 高于用户设定 的上 限值 时 ， 系统也会 立即启动报警装置 ． 且系统处 产现 场用于显示当前的温湿度 于降温状 态 ． 直 到实际温度 达到用户输入 的上下限温度的 中间值一定 １ ． ２ 实施 措 施 区间内时停止降温 １ ） 实 际环境 温度 与给定界 限比较 ， 执行加热刷 冷措施 。 选择 中间值作为 控制参数 ．防止升温——降温——升温 的死循 ２ ） 实 际环境湿度 与给定界 限比较 ， 执行加湿／ 去 湿措施 环， 因为温度低于下限时会一 直升温 ． 可能 导致温度高于上 限系统又 ３ ） 越 限报警 ： 当温湿度越 限时声光报警 。 开始 降温 ， 这样 系统便一直重 复升温——降温——升温过程 ． 导致设 ４ ） 键盘 显示 ： 负责用户的输入 及相关数据 的显示 ． 其 中包括 Ｌ Ｅ Ｄ 备在某一 个温湿度点附近频 繁的启停 ． 使设备 寿命下降 ． 而且 没有实 和Ｌ Ｅ Ｄ显示。 际意义 。 １ － ３ 硬件系统设计 选择 中间值 的一定 区间 ， 是 防止达到 中间值 时 ． 采取 了停止 升温 经过上 面的总体方案 和实施 措施 的讨论 后可 以开始 着手硬件 系 或者降温措施 ， 温度还是会持续上 升或下降一会儿 ． 这时候温度可 能 统的设计 ， 硬件系统是应用系统 的基础 、 软件系统设计的依据 。 不是正好在 中间值处 ． 系统便还 是采取升温或者 降温的措施 ． 而此 时 主机与主要部件 的选择 ： 的温度值可能 已经是很适合植被生长的需要 的温度值 所以本方案选 根据总体功 能和性价 比及其运行速度等 因素的考虑 ． 选用 Ｍ Ｃ Ｓ 一 在 中间值 的正 负一 度区间内 ， 认 为此区问 内都是适合 的 ． 不产生任何 ５ １ 系列的 ８ ９ Ｃ ５ １ 为主机 ． 满足上面 的要求而且设计 方便 ． 不需要再存 控制动作 变化 ． 这样就能解决设备频繁启停 问题 储扩 展 。 ２ ． ３ 键 盘 显示 系统 数据存储片 内设有 １ ２ ８ Ｂ ． 外部有 ８ ２ ７ ９ 的２ ５ ６ Ｂ ． 而 由于存 入 的数 键盘显示 系统采用 ８ ２ ７ ９芯 片控制 ｌ ６键的键盘 和 ８个 七段数码 据是 随时更 新的且不计小数位 。 存入 ８ 个 １ ６ 进制数字 ． 其总共需要 的 管， 以实现用 户的输入与数据输 出。１ ６个 键分别是… ０’ 到… Ｆ’ ． 对应的 容 量 只有 １ ６ Ｂ ， 已经 够用 。 对外 部模 拟 量 （ 温度 、 湿度） 采样 ， 选 用 键值是 ０到 １ ５ 不需要键值 的转换 。七段数码管采用共阴极 ＡＤ Ｃ ０ ８ ０ ９能够满足要求 ２ ． ４ 报警 系统 温室温 湿度控制 系统是 以 ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机 作为 中央控 制装置 ． 模 报警 系统 由声音报警 和警报 灯报警组成 声音报警通过 Ｐ １ ． Ｏ口 数转 换器 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ ． 风扇， 加热设 备 ， 加 湿设备 ． 排潮设 备 ， 键盘 显示 接 Ｓ Ｄ Ｆ Ｉ 控制系统 的音效模 块发声 ．用 Ｃ Ｐ Ｕ控制 Ｐ １ ． ０产 生一定频率 芯片等 。 其 功能和原理 如下 ： 的方 波就 可以实现音效模块 的发声 音效模块是一个带有扬声器 的放 １ ） ８ ９ Ｃ ５ １ 作 为中央控制 装置 ， 负责 中心运算 和控制 ． 协调 系统各 大 电路 个模块 的工作 ２ ） 四路 采样 温度信号采样 简单平均处理 ， 温度保存为整 数。 ３ 硬 件调 试 方 案 ３ ） 四路采样湿度 信号采样简单平均处理 ． 温度保存为整数 。 ３ ． １ 硬件 电路 的调试 ４ ） 模数转换器 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ ： 即由模拟信号转换为数字信号 它共有 此部分 的任务是在系统连接好后， 调试各 个组件 能否正 常工作 ， 能 ８ 个模数转换 通道 模数的转换共有 ２ 种方 法 一种是利用 Ｉ Ｎ Ｔ Ｏ 中 否实现软件设计 的预期 目标 。其步骤如下 ： 断． 当一 次转换结束后 ． Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ 使Ｉ Ｎ Ｔ ０ 产生 中断 ． 通知系统转换 完 １ ） 按照系统设计 ． 将系统需要的各个组件连接好 。 毕： 另一 种使用延时方法 ． 开始转换后 系统延时 ｉ ０ ０ 微 秒等待转换 完 ２ ） 实验说明书 ． 了解各个组件的工作原理 ， 开始着手调试芯片 。 成 。本方案采用延时转换 的方法 。 ３ ） 试Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ 芯片 按照说明书调用 Ｃ Ｏ Ｎ Ｗ． Ａ Ｓ Ｍ汇编程序 ， 运 ５ ） 键盘显示芯片 ： 用８ ７ ２ ９识别键盘 ， 负责用户的输入及相关 的数 行， 观察现象 现象正确 ， 说明 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ 卷 片正常 ． 可以使用。 据的Ｌ Ｅ Ｄ显示 例如选择系统的工作模 式 ． 用户输 入温度及 湿度的界 ４ ） 电机 ． 按照说 明书调用直流 电机相应的汇编程 序， 运行 ， 观察现 限数据 ． 显示实时 的温度及湿度值等等 象。 ６ ） 风扇 ： 负责系统的降温工作。 ３ ． ２ 功能模块的调试方案 ７ ） 加热设备 ： 负责系统的加热工作 。 把各个功能模块编写成单独 的源文件进行调试 ．调试成 功以后 ． ８ ） 喷雾设备 ： 负责系统 的加湿工作 。 再将各部分联 合在一起 ９ ） 排潮设备 ： 负责系统的去湿工作。 整个系统的编写 、 调试是从 ８ ２ ７ ９开始 的。控制 ８ ２ ７ ９原理虽然 简 单． 但需要 细节却很 多 ． 如选择显 示寄存器 与送段码 的顺序 ． ８ ２ ７ ９的 ２ 温 湿 度 采 样 与 控 制 系统 初始化等待时间等 ２ ． １ 温 湿 度 采 样 系 统 用户温度输入数据时上限 、 下限分别在七 段数码管的 ０ 、 １ 、 ２ 、 ３ 位 为了更精确的反映温室的温度和湿度 ． 取温湿度各 ４ 路信号采样 置显示 ， 湿度输入数 据时上限 、 下 限分别在七段数码 （ 下转第 ２ ４ ０页 ）
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摘要本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。
以AT89C51单片机系统为核心，对单点的温度进行实时检测。
采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测；采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
关键词：单片机，PT100热电阻，ADC0809，温度检测The design of Single Chip MicrocomputerTemperature Detection SystemBased on the Resistive Thermal Detector of PT100AbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words：Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (3)1.2.3 显示方案确定 (3)2 硬件设计 (4)2.1 温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2 模数转换单元 (5)2.2.1 8位串行A/D转换器ADC0809 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (7)2.3 键盘电路的设计 (8)2.4 LED显示电路的设计 (8)2.4.1 LED数码管原理 (9)2.4.2 LED数码管编码方式 (9)2.4.3 LED数码管显示方式和典型应用 (10)2.4.4 LED数码管的原理图 (11)2.5 声光报警电路 (12)2.6 单片机接口电路 (13)2.6.1单片机的时钟电路 (13)2.6.2复位电路和复位状态 (13)3 软件设计 (16)3.1 程序设计语言的选用 (16)3.2 软件程序的设计 (16)3.2.1 程序流程 (16)3.2.2 键盘管理 (17)3.2.3 LED显示 (18)3.2.4 模拟量的采集与处理 (18)3.3源程序 (22)4 抗干扰设计 (29)4.1 用于单片机系统的干扰抑制元件 (29)4.2 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 (29)5 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1 课题背景在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎%80的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。
传感器主要大体经过了三个发展阶段。
①模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
②模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
③智能温度传感器。
能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
目前市场主要存在单点和多点两种温度测量仪表。
对于单点温测仪表，主要采用传统的模拟集成温度传感器，其中又以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高，测量范围大，而得到了普遍的应用。
此种产品测温范围大都在-200℃~800℃之间，分辨率12位，最小分辨温度在0.001~0.01之间。
自带LED显示模块，显示4位到16位不等。
有的仪表还具有存储功能，可存储几百到几千组数据。
该类仪表可很好的满足单个用户单点测量的需要。
多点温度测量仪表，相对与单点的测量精度有一定的差距，虽然实现了多路温度的测控，但价格昂贵。
本课题以PT100热电阻为温度检测元件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。
1.2 方案论证本方案以AT89C51单片机系统为核心，对单点的温度进行实时测量检测。
并采用热电阻PT100作为温度传感器、LM741作为信号放大器ADC0809作为A/D转换部件，对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。
在功能、性能、可操作性等方面都有较大的提升，具有更高的性价比。
1.2.1 单片机选型美国Atmel公司是国际上著名的半导体公司，该公司的技术优势在于Flash 存储器技术。
随着业务的发展，在20世纪90年代初，ATMEL公司一跃成为全球最大的EEPROM供应商。
1994年，为了介入单片机市场，Atmel公司以EEPROM 技术和Intel公司的80C31单片机核心技术进行交换，从而取得了80C31核的使用权。
ATMEL公司把自身的先进Flash存储器技术和80C31核相结合，推出了F1ash AT89系列单片机。
这是一种内部含Flash存储器的特殊单片机。
由于它内部含有大容量的Flash存储器，所以，在产品开发及生产便携式商品、手提式仪器等方面有着十分广泛的应用，也是目前取代传统的MCS-51系列单片机的主流单片机之一。
AT89系列单片机对于一般用户来说，有下列明显的优点：①内部含有Flash存储器，在系统开发过程中很容易修改程序，可以大大缩短了系统的开发时间。
②与MCS-51系列单片机引脚兼容，可以直接进行代换。
③AT89系列并不对80C31的简单继承，功能进一步增强。
在我国这种单片机受到广泛青睐，很多以前使用80C51、80C52的用户都转而使用AT89系列。
对于有丰富编程经验的用户而言，不需要仿真器，可以直接将程序烧入芯片，放在目标板上加电直接运行，观察运行结果，出现问题时再进行修改，然后重新烧写程序，再进行试验，直至成功。
AT89系列包括两大类第一类是常规的，就是AT89C系列，这类单片机要用常规的并行方法编程，必需使用编程器编程；第二类是在系统可编程(即芯片安装到电路板上之后不用．拿下来而直接往里面烧写程序)ISP Flash系列，也就是AT89S系列，这类单片机除了用常规的并行方法编程外，还可以在系统用下载线进行编程，省去价格较贵的编程器，而且可以在目标板上直接修改程序。
又考虑到单片机的存储空间与价格，以及我对单片机的熟悉程度，课本学习的是AT89C51单片机，因此，此次设计我选用了AT89C51单片机来完成此次设计。
1.2.2 模数转换器选型A/D转换的好与坏直接关系到整个系统的精确度。
由于本系统测量的是温度信号，响应时间长，滞后大，不要求快速转换，因此选用8位串型A/D转换器ADC0809。
能达到设计的基本要求。
为进一步提高精度，可以直接采用12位A/D转换器，也可以采用过采样和求均值技术来提高测量分辨率。
本系统采用了求平均值来提高分辨率。
因为8位ADC0809其性价比更高，更重要的是我对ADC0809更加了解（课本上学的就是ADC0809），所以本次设计我选用了ADC0809作为模数转换器。
1.2.3 显示方案确定该设计的温度测量系统只要求温度的显示，所以显示系统在该设计中是必不可少的。
当前常用的有液晶显示和数码管显示两种显示方法。
液晶显示功能强大，不但可以显示数字字符、德文、法文、点阵显示，还可以显示全部国标汉字，但是也存在与单片机连接时接口电路驱动复杂；显示亮度低，不利于观察；编程困难；成本高等缺点，本系统只显示数字，而且需要考虑到能耗尽量少等问题，数码管内部元件比较简单，耗能相对较低，所以选择了数码管显示。
不但硬件电路简单，造价低廉，而且数码管亮度高，利于我们的观察读数。
2 硬件设计2.1 温度信号的获取与放大本系统以PT100为温度传感器获取温度信号，以放大器LM741为信号放大器件。