单片机温度传感器

单片机课程设计报告（南京信息工程大学）

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目录一：系统概述

二：硬件系统设计

1、温度计整个测温流程图

2、ADC0809时序图

3、ADC0809初始化程序

4、数码管指令

5、温度计整体驱动程序

三、软件系统设计

1、温度计整个测温流程图

2、ADC0809时序图

3、ADC0809初始化程序

4、数码管指令

5、温度计整体驱动程序

四、电路制作与调试

1、电路图

2、焊接电路

3、硬件调试

4、软件调试

一：系统概述

温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。 采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量51系列单片机具有易于学习、价格低、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。

温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。

温度通过模拟温度传感器（热敏电阻）进行采样并转换为电压信号，经放大器放大后用ADC0809模数转换器进行A/D 转换成数字量进入AT89C51单片机，从P3.0、P3.1口输出到八段数码管LED 静态显示部分显示其温度。

二：硬件系统设计

1、AD590介绍

1.1、集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的b-e 结压降的不饱和值VBE 与热力学温度T 和通过发射极电流I 的下述关系实现对温度的检测：

式中，K —波尔兹常数； q —电子电荷绝对值。

集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K ，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出

2.982V 。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K 。

1.2、AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：

①、流过器件的电流（mA ）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即： mA/K

式中： —流过器件（AD590）的电流，单位为mA ；

T —热力学温度，单位为K 。

②、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。

③、AD590的电源电压范围为4V ～30V 。电源电压可在4V~6V 范围变化，电流 变化1mA ，相当于温度变化1K 。AD590可以承受44V 正向电压和20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。

④、输出电阻为710MW 。

热敏电阻采集温度 电压信号 A/D 转换成数字量

LED 数码管显示

1.3、AD590基本应用电路

1.4、AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。

2、AT89S51 介绍

2.1、AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(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80C51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，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

AT89S51具有如下特点：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个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

2.2、AT89S51引脚及各引脚用途

VCC：供电电压。GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7