【正文】 因為路老師并不是像別的老師一樣每次指導都只挑自己上課時間前后幾分鐘講解一下，路老師特意在沒課的時間過來指導我們，有時會講解一兩個小時，對我們有疑問的問題非常有耐心的講解了一遍又一遍，我們都感覺老師真的很負責、很認真。比如電路原理圖接法，真是幾乎不記得該怎么接了，沒辦法只得翻看單片機原理這本書。這時，路老師提出了一個問題，把我問的瞬間說不出話來，路老師說，本次設計要求的是動態(tài)實時記錄的，你這樣的設計是無法體現(xiàn)出這一點的，可以考慮用別的方法來實現(xiàn)。 主程序流程圖 中斷子程序流程圖 按鍵子程序流程圖5 Proteus仿真仿真原理圖：結(jié)束語對我來言，這次的畢業(yè)設計可以說是有著非常非常重要的意義的，為了設計，我?guī)缀蹩梢哉f是把以前已經(jīng)學過的知識從頭到尾都又看了一遍。在這里主要介紹的是本次設計用到的液晶屏顯示。假設此時是鍵3被按下，當把第一列置為低，其余列均為高，此時第一列行線均為高；當把第二列置低，其余列均為高，發(fā)現(xiàn)第一行的行線仍未高；一直到把第四列置為低，其余列均為高時，會發(fā)現(xiàn)此時的行線變?yōu)榈停纱司涂梢灾朗擎I3按下。鍵盤最最常用的兩種工作原理其中之一就是掃描法。44矩陣鍵盤與單片機相連只需8條線（行連接線數(shù)和列連接線數(shù)數(shù)目和）。圖364 時間顯示連接電路圖中可以看出，時間的顯示靠的是非常經(jīng)典的一種芯片DS1302來完成的。這樣就可以減小電源噪聲對芯片測量準確度產(chǎn)生影響【4】。 電源電路設計圖361 電源電路設計對電源電路這一部分的設計在當代的社會生活中已經(jīng)有了很多樣式。圖351 芯片的實物圖圖352 引腳功能圖表351 基本操作表 系統(tǒng)硬件電路設計本次設計的系統(tǒng)硬件電路部分主要由熱電偶和MAX6675溫度處理電路、4X4的矩陣鍵盤電路和LCD1602液晶顯示電路等組成。芯片串行口時序圖如下：圖334 芯片時序如圖所展示的就是芯片時序圖，其中數(shù)據(jù)口的第三位到第十四位是十二位的有效數(shù)據(jù)，最小值是0000H，它和真實溫度零攝氏度相互對應起來，最大值是FFFH，它和真實溫度一千零二十三點七五攝氏度相互對應起來。除此之外，芯片對電源造成的耦合噪聲非常靈敏，所以在芯片的電源和地引腳之間要接一個容值為零點一微法的陶瓷電容，來降低電源噪聲對其測量時的影響【4】。圖331芯片內(nèi)部結(jié)構圖 芯片的特性芯片的特點可以概括如下【4】（1）串行數(shù)據(jù)傳輸（SPI）（2）測溫范圍在零攝氏度到一千零二十四攝氏度之間（3）十二字節(jié)零點二五攝氏度的分辨率（4）差動放大器的輸入阻抗比較高（5）片內(nèi)已經(jīng)帶有冷端補償?shù)墓δ埽?）可以對熱電偶是否斷開進行檢測（7）只需要+5V的電壓供電（8）兩千伏特的靜電釋放(ElectroStatic discharge，簡寫ESD)保護【4】（9）工作環(huán)境溫度在零下二十攝氏度到零上八十五攝氏度之間【4】（10）功率消耗相對來說比較少芯片引腳圖通過圖332表示出來，引腳功能表通過表331展示出來圖332 芯片引腳表331 芯片引腳功能引腳名稱功能1GND接地端口2TK型熱電偶負極接口3T+K型熱電偶正極接口4VCC+5V電源輸入端口5SCK串行時鐘輸入端口6CS片選端口，低電平時有效，啟動串行接口7SO串行數(shù)據(jù)輸出端口8.懸空不接 芯片工作原理芯片在內(nèi)部對第二引腳和第三引腳接收到的微弱電壓信號通過內(nèi)部的低噪聲運放進行放大處理，然后再使用內(nèi)部的電壓跟隨器進行數(shù)據(jù)緩沖，之后電壓數(shù)據(jù)再被送到模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字化處理。 正極（KP）的組成比例為：Ni所占比例是92/104，Cr所占比例是12/104；負極（KN）的組成比例為：Ni所占比例是99/102，Si所占比例是3/102；可以用在零下兩百攝氏度的低溫環(huán)境到1300176。C以下，或者測量的溫度所在范圍是小于0攝氏度的話，一般來講熱電偶都是普遍選用型號為T型的熱電偶，因為，相對來說，在溫度比較低的環(huán)境中使用時型號為T型的熱電偶變化不是很大，測量出的誤差也是比較小的，而且對于測量溫度時的精度也是比較好的。 根據(jù)溫度測量的范圍來選擇（1）當測量的溫度所在范圍是在1300176。標準化熱電偶溫度傳感器類型分別是S型、B型、E型、K型、R型、J型、T型七種【1】。所以，在利用熱電偶對溫度進行測量時，測量儀表是被允許接入的，我們可以通過測得熱電動勢后得到被測介質(zhì)的溫度。圖314 特殊功能寄存器的名稱及分布 熱電偶簡介 熱電效應及微觀解釋 熱電效應定義：將兩種不同材料的導體A和B串聯(lián)成一個閉合回路，當兩接點溫度不通時，回路中就會產(chǎn)生熱電勢，形成電流，此現(xiàn)象稱為熱電效應【1】。 3 硬件電路設計 AT89S51單片機的硬件組成 片內(nèi)硬件組成結(jié)構AT89S51單片機的片內(nèi)硬件組成結(jié)構如圖示:圖311 片內(nèi)硬件結(jié)構AT89S51具有的基本特點是【9】：CPU是8位微處理器128byte片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器4K片內(nèi)程序存儲器8位可編程并行I/O口4個全雙工的異步串行口1個16位可編程定時計數(shù)器2個看門狗定時器1個中斷系統(tǒng)有5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級特殊功能寄存器26個掉電模式下具有中斷恢復模式。圖211 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)方案設計二在這里我選擇了自帶熱電偶冷端補償和放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的專用芯片MAX6675，MAX6675芯片除了可以對冷端溫度進行補償外，還能對溫度進行模數(shù)轉(zhuǎn)換使其可以直接與51單片機進行數(shù)據(jù)傳輸。假設溫度傳感器自身溫度均勻，沒有損失熱輻射能量，而且傳感器的介入不會改變被測介質(zhì)溫度，熱平衡方程[13]可以表示為 （21）其中，為比熱容；為溫度傳感器質(zhì)量；平均溫度時間函數(shù)；被測介質(zhì)溫度函數(shù)；溫度傳感器耗散系數(shù)；t為時間變量。因此對熱電偶測量的電壓信號進行放大調(diào)理、模擬和數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換等等一系列復雜的問題需要我們?nèi)ズ芎玫慕鉀Q它。 熱電偶可以測量出的溫度邊界限制不是很大，可以用在很多場合來測量溫度；而且精確度又是相對來說總是比較好的，所以被用做測溫元件在不管是工業(yè)還是其他元件、食品等生產(chǎn)制造的不同場合得到了廣泛的使用。我們都知道，電子產(chǎn)品的制造往往都對溫度有很高要求。除此之外，在實際應用中，監(jiān)視較遠處的溫度信號也是不可避免的。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。涉密論文按學校規(guī)定處理。 趙標等，熱電偶測溫及冷端補償研究與實現(xiàn)，《上海船舶運輸科學研究所學報》2013年6期。關鍵字 熱電偶，MAX6675，AT89S51單片機，LCD1602 Design of real time measurement and recordingsystem for dynamic temperature based onthermocouple temperature sensorAbstractIn recent years, thermocouple slowly began to frequent as temperature detection ponents appear in our line of sight, however, the temperature sensor to use a lot of trouble, mostly need to have special temperature pensation conductor, and the temperature pensation lead price is not cheap, and use up is not convenient, but also affect the accuracy of the measurement. This method will be met in the application process of the data acquisition scheme.. In addition, in the practical application, the monitoring of the temperature signal is inevitable.. And then there are the integrated chip to realize the analog voltage value after digital to analog conversion and MCU I / O port connected to realize data transmission. This scheme can not only reduce the cost of production and application, and also improve the accuracy of a very good effect. The system, mainly introduces the reset circuit, a crystal oscillator circuit, clock circuit DS1302 and MAX6675 thermocouple temperature collection and conversion circuit and LCD1602 display circuit. 4X4 keyboard input circuit as an extension part, can adjust the real