1111基于AT89S52单片机温度采集毕业设计论文Word格式文档下载.docx
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处理器、片内128BRAM、片内4KBROM、两个16位的定时计数器、四个8位的I/O口(P0、
Pl、P2、P3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。
它具有体积小,重量
轻,抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好。
本设计是以单片机为核心的最小温度采集系统。
它主要是采用热敏传感器采集温度并进
行信号处理。
再经过A/D转换电路转换成数字信号后,送给单片机进行信号处理与计算。
计算的结果从显示台上显示出来。
。
本设计中模块的功能如下:
(1)温度采集电路:
将被测温度量经过温度传感器转换为供给A/D转换的电量。
(2)A/D转换电路:
是将电量转换成可供单片机识别接收的二进制数值。
(3)单片机:
对接收到的二进制数值按照设计目的进行相应的处理。
(4)显示器:
是将采集到的温度并经过单片机的处理完毕后的结果显示出来,让人们能看到
此时此处的温度值。
盼盼电子设计网-2-
1.1
1.11.1
1.1硬件电路
硬件电路硬件电路
硬件电路设计
设计设计
设计
硬件线路如下图所示
由图可知,ADC0809输出部分直接与89C51的P1口相连;
ADC0809的CLOCK端与89C51
的ALE相连;
P2.O与ADC0809的START和ALE脚相连;
ADC0809的OE端与P2.1相连,通过
对P2.O和P2.1的置位,启动A/D和读取A/D转换结果;
P2.2与ADC0809的转换结束信号
EOC相连,可以采用查询测得;
P2.5~P2.7分别与ADC0809的通道地址线A、B、C相连,通
过对P2.5~P2.7分别置位修改来选择不同的输入通道;
通过串行输出,其中CD4094
(1)作
为LED显示的段码,CD4094
(2)分别控制4只LED的位选。
盼盼电子设计网-3-本设计中只用了3路模拟量输入(IN0~IN2),模拟检测参数为温度。
温度的检测应当是
由温度传感器转换成电信号,再经过放大到合适的幅度送A/D转换器转换成数字量。
为了
设计方便,采用电位器改变电压来模拟输入量。
2
22
2
模块设计
模块设计模块设计
模块设计及软件应用
及软件应用及软件应用
及软件应用
2
2.
..
.1
1电源模块
电源模块电源模块
电源模块
本系统对供电要求不高,只要有l2V/40mA和5V/30mA就足够了。
所以我只采用一块
12V/50InA和5V/28mA。
所以本系统是采用7812与7805两稳压管构成。
.2
2温度采集模块
温度采集模块温度采集模块
温度采集模块
在温度采集模块里面本文采用的是热电偶。
热电偶是一种感温元件,它能将温度信号转
换成热电势信号,通过电气测量仪表的配合,就能测量出被测的温度。
热电偶是工业上最常
用的温度检测元件之一。
其优点是:
(1)测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
(2)测量范围广。
常用的热电偶从一15~lOO℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测
到一269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃。
(3)构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成.而且不受大小和开头
的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调测量。
而本设计所谈到的温度采集系统主要是应用在普通场合的测量,故采用标准热
电偶。
热电偶的输出是一个随温度变化的电压信号,它必须加上补偿电路才能
正常工作,并且用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系,允
许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一
的分度表,主要用于某些特殊场合的它的输出也要转换为O~10V的电压范围
传送A/D转换电路。
当温度传感器感应到温度范围在一l5~loo℃,通过放大器进行放大,可变电
阻阻值变大,把温度转变为电压,通过RDO一,RDO+,RDP—OUT输出。
没有
感应到时,放大器没有工作,无信号输出,RDO一,RDO+,RDP一0uT输出的
电平可以判断出温度传感器是否检到温度。
温度采集模块电路(如图)盼盼电子设计网-4-2
.3
33
3显示模块
显示模块显示模块
显示模块
由于各位的段选线并联,段选码的输出都是相同的。
因此,同一时刻如果各位
位选线都处于选通状态,4位LED将显示相同的字符。
若要各位LED能够显示
出与本位相应的字符,就必顺采用扫描显示方式,即在某一时刻,只让某一位
的位选线处于选通状态,而其他各位的位选线处于截止状态,同时,段选线上
输出对应显示位的字符字形码。
4位LED轮流选通,由于人限的视觉暂留现象,
只要每位显示间隔足够短,就可得到多位同时亮的效果。
系统无需扩展程序存
储器。
可根据系统程序大小选择片内带不同容量闪存的单片机,这里我采用
ADC0809,该单片机每个I/O口的拉电流只有l~2mA,但在灌电流驱动状态下
能达到20mA左右,如果采用共阴极管需要加驱动电路,而采用共阳极管则不需
要驱动电路,可使电路得到简化。
盼盼电子设计网-5-2
.4
44
4
A
AA
A/
//
/D
DD
D转换模块
转换模块转换模块
转换模块
4.
.1805l
1805l1805l
1805l单片机的引脚描述
单片机的引脚描述单片机的引脚描述
单片机的引脚描述
Intel公司生产的8051单片机为字长8位的单片微型计算机,由中央处理器、
片内RAM、片内ROM、两个16位的定时计数器、四个8位的r/O口(P0、PI、
P2、P3)、一个全双工的串行口、五个中断源以及时钟等组成。
芯片结构图如图
6所示。
下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
(1)主电源引脚VcC和VssVcc——(40脚)接+5V电压}VSS一一(20脚)接地。
(2)外接晶体引脚XTALl和XTAL2XTALl(19脚)接外部晶体的一个引脚。
XTAL2(1
8脚)接外晶体的另一端。
(3)控制或与其它电源复用引脚RsT/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP盼盼电子设计网-6-(a)RsT/VPD(9脚)当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平
将使单片机复位。
(b)ALE/PROG(30脚):
当访问外部存贮器时,ALE(允许地址锁存)的输出用
于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率周期
性地出现正脉冲信号,此频率为振荡器频率的l/6。
因此,它可用作对外输出
的时钟,或用于定时目的。
对于EPROM单片机(如8751),在EPROM编程期间,
此引脚用于输入编程脉冲(PR0G)。
(c)PSEN(29脚):
此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。
(d)EA/VPP(引脚):
当EA端保持高电平时,访问内部程序存储器,但在PC(程
序计数器)值超过0FFFH(对851/875l/80C51)或1FFFH(对8052)时,将自动转
向执行外部程序存储器内的程序。
当EA保持低电平时,则只访问外部程序存储
器,不管是否有内部程序存储器。
对于常用的8051来说,无内部程序存储器,
所以EA脚必须常接地。
(4)输入/输出(I/O)引脚PO、Pl、P2、P3(共32根)
(a)PO口(39脚至32脚):
是双向8位三态I/O口,在外接存储器时,与地
址总线的低8位及数据总线复用,能以吸收电流的方
式驱动8个LS型的TTL负载。
(b)P1口(1脚至8脚):
是准双向8位I/O口。
(c)P2口(21脚至28脚):
(d)P3口(10脚至17脚):
是准双向8位I/O口,在MCS5l中,和单片机
直接接口。
ADC0809的内部逻辑结构盼盼电子设计网-7-由图7可知,ADC0809由一个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这8个引脚还用于专门
门门
门功能,是复用双
功能口。
4.274LS164引脚图及引脚功能
引脚图及引脚功能引脚图及引脚功能
引脚图及引脚功能(如图)74LS164
引脚图
CLOCK
时钟输入端CLEAR:
同步清除输入端(低电平有效)
A,B:
串行数据输入端
QA-QH:
输出端
当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。
串
行数据输入端(A,B)可控制数据。
当A、B任意一个为低电平,则禁止新
数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0为低电平。
当A、B有
一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK上升沿作用下决定
Q0的状态。
盼盼电子设计网-8-2
.2AD
2AD2AD
2ADC0809
C0809C0809
C0809转换的原理及应用
转换的原理及应用转换的原理及应用
转换的原理及应用
ADc0809是带有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。
它是逐次逼近武A/D转换器,可以。
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A/D转换器进行转
换。
三态输出锁器用于锁存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(见图8)图8ADC0809引脚图
盼盼电子设计网-9-
IN0一IN7:
8条模拟量输入通道。
ADc0809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。
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线为高电平时,地址锁存与译码器将A,
B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换
器进行转换。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0一IN7上的一路模拟量输
入。
数字量输出及控制线:
ll条
ST为转换启动信号。
当ST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,sT应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
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,用于控制三条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}0E=0,输出数据线呈高阻状态。
D7一DO为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。
因ADc0809的内部没有时钟
电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500kHz,VREF(+)。
VREF(-)
为参考电压输入。
(3)ADC0809
(3)ADC0809(3)ADC0809
(3)ADC0809应用说明
应用说明应用说明
应用说明
(a)ADC0809内部带有输出锁存器。
可以与AT89s51单片机直接相连。
(b)初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
(c)送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(d)在ST端给出一个至少有10011s宽的正脉冲信号。
(e)是否转换完毕,我们根据E0c信号来判断。
(f)当EOC变为高电平时,这时给0E为高电平,转换的数据就输出给单片
机了。
A/D转换器的转换速率就是能够重复进行数据转换的速度,即每秒转换
的次数。
而完成一次A/D转换所需的时间,则是转换速率的倒数。
启动ADC0809的工作过程:
先送通道号地址到ADDA~ADDC,由ALE信号锁
存通道号地址后,让START有效启动A/D转换,即执行一条MOVX@DPTR,A指
令产生WR信号,使ALE.START有效,锁存通道号并启动A/D转换。
A/D转
换完后,EOC端发出一正脉冲,接着执行MOVXA,@DPTR产生RD信号,使0E
端有效。
,打开锁存器三态门,8位数据就读入到cPu中。
盼盼电子设计网-10-
a8051单片机与ADC0809的接口连接如图9所示
b热敏电阻与ADC0809连接方式(如下图)热敏电阻与ADC0809连接图
盼盼电子设计网-11-程序流程图
程序流程图程序流程图
程序流程图
主程序流程图如图所示,T0中断服务程序流程图如图所示,温度采样及模数转换子程
序流程图如图所示,温度计算子程序流程图如图所示。
主程序参考框图
定时中断T0服务程序参考框图
盼盼电子设计网-12-
定时中断T1服务程序参考框图
温度巡回检测子程序参考框图
盼盼电子设计网-13-
显示子程序参考框图
软件程序
软件程序软件程序
软件程序:
盼盼电子设计网-14-
定时器
定时器定时器
定时器TO
TOTO
TO中断服务程序
中断服务程序中断服务程序
中断服务程序
盼盼电子设计网-15-定时器
定时器T
TT
T1
1中断服务程序
显示子程序
显示子程序显示子程序
显示子程序
盼盼电子设计网-16-
温度巡检子程序
温度巡检子程序温度巡检子程序
温度巡检子程序
盼盼电子设计网-17-
盼盼电子设计网-18-4
4结语
结语结语
结语:
本课题是设计了一个以单片机为核心的最小温度采集系统。
它主要是采用
热敏传感器采集温度并进行信号处理。
经过A/D转换电路转换成数字信号后,
送给单片机进行信号处理与计算。
计算的结果从八段数码管上显示出来。
盼盼电子设计网-19-致谢信
致谢信致谢信
致谢信
大学生活一晃而过,回收走过的岁月,心中倍感激动,当我写完这篇毕业
论文的时候,有一种如释重负的感觉,感慨良多。
首先诚挚的感谢我的论文指导老师东方老师,她在忙碌的教学工作中挤出
时间来审查、修改我的论文,尤其是对一个在校外工作实习学生最大的关怀,
在这里我想对她说一声谢谢,还有教过我的所有老师,你们的严谨细致、一丝
不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;
你们循序善诱的教导和不拘一格的
思路给予我无尽的启迪.
感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友,感谢他们为我提出的有
益的建议和意见,有了他们的支持、鼓励和帮助,我才能充实的度过了三
年的学习生活.
最后要感谢的就是养育我的父母,他们给了我无私的爱,我深知他们为我
求学和生活所付出的巨大的牺牲和努力,至今我一直无以为报,在这里仅表达
我对他们的深深地思念和感恩。
在这里我想对他们说一声,爸妈儿子不会令你
们失望的.
最后,衷心的感谢在百忙之中抽出时间审阅论文的各位老师,谢谢!
盼盼电子设计网-20-8
88
8参考文献
参考文献参考文献
参考文献
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2、《51系列单片机高级实例开发指南》李军.北京航空航天大学出版社
3、《单片机原理及接口技术》李朝青.北京航空航天大学出版社
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机械工业出版社,2006.
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华南理工大
学出版社,2004.
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重庆出版社,
2004.
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北京航天航空大学
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北京大学出版社,
2002.
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- 1111 基于 AT89S52 单片机 温度 采集 毕业设计 论文