温度测量显示电路课程设计--温度测量显示电路设计

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1、课 程 设 计 温度测量显示电路设计温度测量显示电路设计 目目 录录 1引言8 2系统方案确定9 2.1 系统设计方案论证与确定9 2.2 硬件设计总体方案10 3系统软件算法分析12 3.1 主程序流程图12 3.2 读出温度子程序12 3.3 温度转换命令子程序13 3.4 计算子程序温度14 3.5 显示数据刷新子程序15 3.6 扫描按键处理子程序16 4软件仿真17 5课程设计心得与体会21 参考文献 6附录22 6.1 源程序代码22 6.2 系统硬件原理图28 课 程 设 计 1 1.引言引言 近几年来随着单片机在检测和控制系统中得到广泛应用， 传统控制技术也已经满 足不了现代工

2、业生产所需，各行各业对于控制和测量的需求也越来越高。而温度 则是系统常需要测量、控制和保持一个量，如何分析和选取就显得尤为重要了。 经过对各种温度测量方案的收集整理之后（包括传统的分立式传感器），本系统 最终选取采用铂电阻 PT100 作为温度传感器，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 本系统以四个部分为主体：放大电路，A/D 转换电路，单片机电路，数码管显示 电路。设计文氏电桥电路，得到温度与电压的关系，通过控制电阻值改变温度。 利用单片机将现在温度与预设温度进行比较， 将比较结果在 LED 数码管上显示， 同时实现现在温度与预设温度之间的切换。

3、 课 程 设 计 2 2 方案论证与确定方案论证与确定 2.1 系统设计方案论证系统设计方案论证 方案一 通过温度传感器采集温度信号，经信号放大器放大后，送到 A/D 转换芯片， 将模拟量转化为数字量，传送给单片机控制系统，最后经过 LED 显示温度。 热电阻也是最常用的一种温度传感器。它的主要特点是测量精度高，性能稳 定，使用方便。该方案采用热电阻 PT100 做为温度传感器、AD620 作为信号放 大器，TLC2543 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 的特点并且可以通过编写程序对输入信号进行分段线性化处理， 使得测量精度大 大提高。 这个方案在电路设计上比较麻

4、烦，涉及到 A/D 转换，温度采集等复杂模块， 而且电阻与温度的对应值的计算也无形的增大了设计的工作量， 故不作为优先考 虑 工作方框图如下 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 OP07模拟模拟 信号放大信号放大 PT100 温度传感器温度传感器 AD0809 信号处理信号处理 时钟信号时钟信号 控制系统控制系统 AT89C51 4 联联 8 段数码管段数码管 FPGA产 生产 生 50KHZ 分 频分 频 信号信号 课 程 设 计 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， 电

5、路简单， 精度高， 软硬件都以实现， 而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，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，费用较低，可靠性高，软件设计也比较 简单，故采用了方案二。 2.2硬件设计总体方案 2.2.1 单片机最小模块 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微 处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储 器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。 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，AT89C2051 是它的一种精简版本