單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-28 11:27 本頁(yè)面
【正文】 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班 袁亞男 1單片機(jī)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)一．設(shè)計(jì)要求1．被測(cè)量溫度范圍：0~500℃，溫度分辨率為 ℃。2．被測(cè)溫度點(diǎn)：4 個(gè)，每 2 秒測(cè)量一次。3．顯示器要求：通道號(hào) 1 位，溫度 4 位（精度到小數(shù)點(diǎn)后一位） 。顯示方式為定點(diǎn)顯示和輪流顯示。4．鍵盤要求：（1）定點(diǎn)顯示設(shè)定；（2）輪流顯示設(shè)定；（3）其他功能鍵。二．設(shè)計(jì)內(nèi)容1．單片機(jī)及電源管理模塊設(shè)計(jì)。 單片機(jī)可選用 AT89S51 及其兼容系列，電源管理模塊要實(shí)現(xiàn)高精密穩(wěn)壓輸出，為單片機(jī)及 A/D 轉(zhuǎn)換器供電。2．傳感器及放大器設(shè)計(jì)。 傳感器可以選用鎳鉻—鎳硅熱電偶（分度號(hào) K） ，放大器要實(shí)現(xiàn)熱電偶輸出的 mV 級(jí)信號(hào)到 A/D 輸入 V 級(jí)信號(hào)放大。3．多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及 A/D 轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)。 多路開關(guān)可以選用 CD4052，A/D 可選用 MC14433 等。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班 袁亞男 24．顯示器設(shè)計(jì)。 可以選用 LED 顯示或 LCD 顯示。5．鍵盤電路設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)顯示按鍵；輪流顯示按鍵；其他功能鍵。6．系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)初始化模塊，鍵盤掃描模塊，顯示模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，標(biāo)度變換模塊等。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班 袁亞男 3引言：在生產(chǎn)和日常生活中，溫度的測(cè)量及控制十分重要，實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)系統(tǒng)在各個(gè)方面應(yīng)用十分廣泛。消防電氣的非破壞性溫度檢測(cè)，大型電力、通訊設(shè)備過(guò)熱故障預(yù)知檢測(cè)，各類機(jī)械組件的過(guò)熱預(yù)警，醫(yī)療相關(guān)設(shè)備的溫度測(cè)試等等都離不開溫度數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子學(xué)技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)了大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。近年來(lái)單片機(jī)發(fā)展也同樣十分迅速，單片機(jī)已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)以其體積小，可靠性高，造價(jià)低，開發(fā)周期短的特點(diǎn)被廣泛推廣與應(yīng)用。傳統(tǒng)的溫度采集不僅耗時(shí)而且精度低，遠(yuǎn)不能滿足各行業(yè)對(duì)溫度數(shù)據(jù)高精度，高可靠性的要求。溫度的控制及測(cè)量對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到重要作用。在單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)中關(guān)鍵是測(cè)量溫度，控制溫度和保持溫度。溫度測(cè)量是工業(yè)對(duì)象的主要被控參數(shù)之一。本此題目的總體功能就是利用單片機(jī)和熱敏原件實(shí)現(xiàn)溫度的采集與讀數(shù)，利用五位 LED 顯示溫度讀數(shù)和所選通道號(hào)，實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)溫度的精確測(cè)量。本設(shè)計(jì)是以 Atmel 公司的 AT89S51 單片機(jī)為控制核心，通過(guò) MC14433 模數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)所測(cè)的溫度進(jìn)行數(shù)字量變化，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班 袁亞男 4且通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行相應(yīng)的溫度顯示。采用微機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)，數(shù)字顯示，信息存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)控制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要作用。目錄：一、系統(tǒng)總體功能及技術(shù)指標(biāo)的描述 .....................................5二、各模塊電路原理描述 .........................................................5 單片機(jī)及電源模塊設(shè)計(jì) ..................................................5 、AT89S51 引腳說(shuō)明 ......................................................7 、數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) ....................................................11 、多路開關(guān) ....................................................................12 、放大器 ........................................................................15 、A/D 轉(zhuǎn)換器 ................................................................16 、顯示器設(shè)計(jì) ................................................................21 、鍵盤電路設(shè)計(jì) ............................................................22 、 電路總體設(shè)計(jì)圖 .......................................................22三、軟件流程圖 .................................................................24四、 程序清單 .........................................................................25五、設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì) ...............................................................31六、參考資料 ...........................................................................32單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班 袁亞男 5一、系統(tǒng)總體功能及技術(shù)指標(biāo)的描述1. 系統(tǒng)的總體功能：溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度的采集與讀書，利用五位 LED 顯示溫度讀數(shù)和所選通道號(hào)，實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)化的原理過(guò)程。被測(cè)量溫度范圍：0~500℃，溫度分辨率為 ℃。被測(cè)溫度點(diǎn)4 個(gè)，每 2 秒測(cè)量一次。顯示器要求：通道號(hào) 1 位，溫度 4 位（精度到小數(shù)點(diǎn)后一位） 。顯示方式為定點(diǎn)顯示和輪流顯示，可以通過(guò)按鍵改變顯示方式。2. 技術(shù)指標(biāo)要求：1．被測(cè)量溫度范圍：0~500℃，溫度分辨率為 ℃。2．被測(cè)溫度點(diǎn)：4 個(gè)，每 2 秒測(cè)量一次。3．顯示器要求：通道號(hào) 1 位，溫度 4 位（精度到小數(shù)點(diǎn)后一位） 。顯示方式為定點(diǎn)顯示和輪流顯示。4．鍵盤要求：（1）定點(diǎn)顯示設(shè)定；（2）輪流顯示設(shè)定；（3）其他功能鍵。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 101 班
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