【正文】 溫度傳感器測溫電路（四路） 數(shù)據(jù)顯示 MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片 片 超溫報警 PC機(jī) 復(fù)位電路 系統(tǒng) 硬件設(shè)計方案 ： 本系統(tǒng)的硬件電路主要包括模擬部分和數(shù)字部分，從功能模塊上來分有 ： 主機(jī)電路、數(shù)據(jù)采集電路、鍵盤顯示電路、控制執(zhí)行電路 、串行通信電路、狀態(tài)顯示電路、復(fù)位電路 ?？臻e模式下， CPU 暫停工作， 而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 其 主要功能特性： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 工作電壓 2 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 時鐘頻率 033MHz 全雙工 UART 串行中斷口線 128x8 bit 內(nèi)部 RAM 2 個外部中斷源 低功耗空 閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3 級加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 可以看出 AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個 I/O 口線，看門狗（ WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，兩個 16 位定時器/計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘。 AT89S51 引角功能說明 Vcc：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端口。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 I。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 表 42 P3口的第二功能 端口功能 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（ ） 串行輸入口 T0（ ） 定時 /計數(shù)器 0外部輸入 TXD（ ） 串行輸出口 T1（ ） 定時 /計數(shù)器 1外部輸入 INT0（ ） 外中斷 0 WR（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 INT1（ ） 外中斷 1 RD（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲 器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。此外，該引腳伎被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。欲使 CPU 公訪問外部程序存儲器（地址 0000H－FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部 時鐘發(fā)生器的輸入端。被測溫度信號為一路由 AD590測得的代表溫度的電壓信號，經(jīng)溫度調(diào)理電路放大后使其在 05V范圍內(nèi)，使其適合于 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍。 AD590 測量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點(diǎn)溫度差、多點(diǎn)最低溫度、多點(diǎn)平均溫度的具體電路，廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場合。圖 為 AD590 的封裝形式和基本應(yīng)用電路。為克服溫敏晶體管 vb 電壓產(chǎn)生時的離散性，采用了特殊的差分電路。其規(guī)格如下： 度每增加 1℃ ，它會增加 1μA輸出電流 可測量范圍 55℃ 至 150℃ 供電電壓范圍 +4V 至 +30V AD590 的管腳圖及元件符號如下圖所示： AD590 的輸出電流值說明如下： 其輸出電流是以絕對溫度零度（ 273℃ ）為基準(zhǔn)，每增加 1℃ ，它會增加 1μA輸出電流，因此在室溫 25℃ 時，其輸出電流 Iout=（ 273+25） =298μA。 由于一般電源供應(yīng)教多器件之后，電源是帶雜波的，因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓元件，再利用可變電阻分壓，其輸出電壓 V1 需調(diào)整至 接下來我們使用差動放大器其輸出 Vo 為（ 100K/10K） （ V2V1）=T/10，如果現(xiàn)在為攝氏 28℃ ，輸出電壓為 ，輸出電壓接 AD 轉(zhuǎn)換器，那么 AD 轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線 形比例關(guān)系。雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有精度高、抗干擾性好、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但轉(zhuǎn)換速度慢。采用 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器具有與單片機(jī)連接簡單的優(yōu)點(diǎn)，它是八位的轉(zhuǎn)換器可以與八位的單片機(jī)直接連接，這樣就簡化了系統(tǒng)的連接電路也有利于系統(tǒng)軟件的編寫。 ● AL E: 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 p。均采用軟件去抖動。本次設(shè)計采用了軟件去抖動的方法。 p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.0p0.6 p0.7D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 2L M 0 1 6 L 控制電路 控制電路作為單片機(jī)系統(tǒng)的后向通道，他是將單片機(jī)處理后的數(shù)字控制信號用 輸出口輸出，并將該數(shù)字信號用于對控制對象的控制。控制的方式主要有模擬量控制和開關(guān)量控制。另一方面，許多外部設(shè)備在開關(guān)過程中會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾信號，如果不隔離會使系統(tǒng)進(jìn)行錯誤的處理。故在電路中起自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)線圈通電時，由于磁場作用，使開關(guān)觸電閉合。根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。觸電輸出部分可以直接與市電連接。 MCS51單片機(jī)允許的時鐘頻率是因型號而異的，其典型值為 12MHZ。其時鐘電路如圖 。由于電腦串口 rs232 電平是 10v +10v，而一般的單片機(jī) 應(yīng)用 系統(tǒng)的信號電壓是 ttl電平 0 +5v,max232就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2驅(qū)動器、2 接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。30V 輸入電平 低電源電流：典型值是 8mA 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) ESD 保護(hù)大于 MILSTD883（方 法 3015） 標(biāo)準(zhǔn)的 2020V 5 1 單片機(jī)有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。在設(shè)計中運(yùn)用溫度傳感器采集溫度，通過轉(zhuǎn)換、處理與設(shè)定值進(jìn)行比較，得到控制信號用以控制保溫箱的溫度，實現(xiàn)了溫度 的檢測 和控制功能。在設(shè)計中涉及到得知識涵蓋了大學(xué)所學(xué)的所有知識，包括單片機(jī)、自動控制控制、電工電子技術(shù)、傳感器等多領(lǐng)域知識。 在這里，我衷心的感謝在這次設(shè)計中幫助過我的老師和同學(xué)們 ！ 參考文獻(xiàn) [1] 姜志海， 單片機(jī)微型計算機(jī)原理與應(yīng)用 電子工業(yè)出版社 [2] 李震梅 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社 [3] 何立民 ．單片機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 北京航空航天大學(xué)出版社 [4] 胡漢才．單片機(jī)原理及