【正文】 課程設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 D2Q5CL K3Q6S4R1U 9 : A7 4 L S 7 4D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U 1 47 4 L S 3 7 3O UT 121A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319I N228I N127I N026A L E22U 1 5A DC 0 8 0 9P2.0P2.1P2.2P2.3P2.7P2.6P2.5P2.4Q0Q1Q230G NDVCCI N0U 1 6NA N DU 1 7NA N DP3.6P3.766 OE3 4U 6 : B7 4 L S 0 4LECLO C K 圖 5 A/D轉(zhuǎn)換電路 放大電路設(shè)計(jì) 測溫原理：采用 R R VR Pt100 構(gòu)成測量電橋（其中 R29＝ R28），溫度變化時(shí)，當(dāng) Pt100 的電阻值和 R27 的電阻值不相等，電橋輸出一個(gè) mV 級(jí)的壓差信號(hào)，這個(gè)壓差信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放 AD620 放大后輸出期望大小的電壓信號(hào)，該信 號(hào)可直接連 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 ⑥當(dāng) EOC 變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給 OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 ④在 ST 端給出一個(gè)至少 100ms 寬的正脈沖信號(hào)。 ②初始化時(shí)，使 ST和 OE 信號(hào)為低電平。它是目前應(yīng)用最廣泛的 8位通用的 A/D 轉(zhuǎn)換的芯片。 R 3 21 0 kR 3 31 0 kC 1 31nFC 1 41nFRS T 圖 4 按鍵脈沖復(fù)位原理圖 A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 ADC0809是帶有 8位 A/D轉(zhuǎn)換器、 8路多路開關(guān)以及微處理器兼容的控制邏輯的 CMOS組件。因而復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。 X4CR Y S T A LC 1 11nFC 1 21nFX T A L 1X T A L 2 圖 3 內(nèi)部時(shí)鐘電路圖 復(fù)位電路 課程設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，都需要先復(fù)位，它的作用是使CPU 和系統(tǒng)中其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。 3 硬件電路 設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路 給一塊內(nèi)部含有程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)配上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路就可以構(gòu)成單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)。 總體方案 本方案以 AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)為核心，對(duì)單點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量檢測，并采用熱電阻 PT100 作為溫度傳感器 ,AD620 作為信號(hào)放大器、 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換部件，對(duì)于溫度信號(hào)的采集具有大范圍、高精度的特點(diǎn)。由于本系統(tǒng)測量的是溫度信號(hào)，響應(yīng)時(shí)間長，滯后大，不要求快速轉(zhuǎn)換，因 此選用 8位串行 A/D 轉(zhuǎn)換 ADC0809 能達(dá)到設(shè)計(jì)的基本要求。實(shí)現(xiàn)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的設(shè)備稱 A/D 轉(zhuǎn)換器或 ADC。 基于對(duì)以上三種方案的分析以及實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，選擇方案二的 PT100 作為溫度傳感器。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有 A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來。 方案三：采用熱電偶溫差電路測溫，溫度檢測部分 可以使用低溫?zé)崤?，熱電偶由兩個(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由兩種金屬的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢組成。PT 后的 100 即表示它在 0℃時(shí)阻值為 100 歐姆，在 100℃時(shí)它的阻值約為 歐姆。鉑易于提純，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，電阻率較大，能耐較高的溫度，因此用 PT100作為實(shí)現(xiàn)溫標(biāo)的基準(zhǔn)器。 采用熱電阻電路測溫。它的國際測溫標(biāo)準(zhǔn)為： 40~+450℃，可選環(huán)境溫度為： 40~70℃，精度為：177。 ℃，且檢測溫度范圍為： 55~+155℃。采集溫度是有一下幾種方案： 方案一：采用溫度傳感器 AD590。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并 課程設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 AT89C51 引腳圖如圖 2 所示。在我國這種單片機(jī)受到廣泛青睞，很多以前使用 80C5 80C52 的用戶都轉(zhuǎn)而使用 AT89 系列。 ②內(nèi)部含有 Flash 存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)開 發(fā)過程中很容易修改程序，可以大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間。 基本工作原理框圖如 圖 1 所示。 基本工作原理及框圖 本課程設(shè)計(jì)的溫度計(jì) 測溫系統(tǒng)由溫度傳感器電路、信號(hào)放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)、溫度顯示系統(tǒng)構(gòu)成。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。主要工作由熱 釋電紅外感應(yīng)器完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送經(jīng)過單片機(jī)功能設(shè)定到達(dá)報(bào)警模塊這一過程。而本設(shè)計(jì)的電路包括硬件和軟件兩個(gè)部分。如果設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉，性能可靠、智能化的報(bào)警系統(tǒng)，必將在私人財(cái)產(chǎn)的防盜領(lǐng)域起到巨大作用。但是市場上的報(bào)警系統(tǒng)大部分是適用于一些大公司的重要機(jī)構(gòu)。因此越來越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問題 十分擔(dān)憂。然而一些不法分子也越來越多。 ： 本文介紹了一種基于熱釋電效應(yīng)的被動(dòng)式紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)，并對(duì)其工作原理進(jìn)行了簡要說明 關(guān)鍵 詞 ： A/D 轉(zhuǎn)換器 , AT89C51, PT100, ADC0809, 4 位共陰數(shù)碼管 課程設(shè)計(jì)說明書 第 II 頁 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 課題描述 ........................................................................................................................ 1 基本工作原理及框圖 .................................................................................................... 1 2 相關(guān)芯片及硬件 .................................................................................................................... 1 單片機(jī)選型 .................................................................................................................... 2 AT89C51 的功能特性 .........................