【正文】 用所需要的存儲器，各種功能的 I/O 口都繼承在一塊 芯片內(nèi)，使之成為名副其實的單片機。 單片機的特點和應(yīng)用 1） 單片機的特點 多功能智能化溫度測量儀設(shè)計 5 （ 1） 有優(yōu)異的性能價格比。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。 3. 控制型 /家電型 這是按照單片機大致應(yīng)用的領(lǐng)域進行區(qū)分的。 2. 總線型 /非總線型 這是按單片機是否提供并行總線來區(qū)分的。 1. 通用型 /專用型 這是按單片機適用范圍來 區(qū)分的。 單片機的分類 單片機作為計算機發(fā)展的一個重要領(lǐng)域，應(yīng)用一個較科學(xué)的分類方法。 （ 4）第四階段（ 1990— ）：微控制器的全面發(fā)展階段。 Intel 公司推出的 MCS – 96系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。 ④ 指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。 ② CPU 外圍功能單元的集中管理模式。 ① 完善的外部總線。 Intel 公司在 MCS48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機系列 MCS51。這就是 SCM 的誕生年代， “ 單機片 ” 一詞即由此而來。以 Intel 公司的 MCS48 為代表。嚴格的說，對單片機目前還沒有嚴格確切的定義。一種是全輻射高溫計，它的原理是物體吸收熱輻射后 ，視物體本身的性質(zhì)，能將它吸收、透過或反射。 (4) 利用熱輻射原理制成的高溫計。 (3) 利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計。熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛檢測元件之一。 (2) 利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的溫度檢測元件。 多功能智能化溫度測量儀設(shè)計 3 隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術(shù)也有了不斷的進步，目前的溫度檢測使用的溫度計種類繁多，應(yīng)用范圍也較廣泛，大致包括以下幾種方法： (1) 利用物體熱脹冷縮原理制成的溫度計。 (3) 向智能化、集成化、適用化方向發(fā)展。 (2) 加 強新原理、新材料、新工藝的開發(fā)。 根據(jù)上述要求，國內(nèi)外溫度儀表制造商將向以下幾方面發(fā)展 [1]。 (6)標定自動化。溫度儀表向數(shù)字化方向發(fā)展。又如移動物體和高速旋轉(zhuǎn)物體的測溫、鋼水的連續(xù)測溫 、 火 焰溫度檢測等。 (4) 適應(yīng) 特殊環(huán)境的測溫。利用老的檢測技術(shù)生產(chǎn)出適應(yīng)于不同場合、不同工況要求的新型 產(chǎn) 品 ，以滿足于用戶需要。應(yīng)用 范 圍 己經(jīng)從工業(yè)領(lǐng)域延伸到環(huán)境保護、家用電器、汽車工業(yè)及航天工業(yè)領(lǐng)域 。 (2) 擴大測溫對象。現(xiàn)在工業(yè)上通用的溫度檢測范圍為一 200^30000C，而今后要求 能 測 量超高溫與超低溫。 國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)的發(fā)展動向 隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動化水平與范圍也不斷擴大，因而對溫度檢測技術(shù)的要求也愈來愈高，一般可以歸納以下幾方面。熱輻射高溫計通常分為兩種 :一種是單色輻 射高溫計 ，一般稱光學(xué)高溫計 。用此技術(shù)制成的溫度計大致可分成以下幾種 : 電 阻 測溫元件、導(dǎo)體測溫元件、陶瓷熱敏元件。 熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、精度高、熱慣性小等特點，因此廣泛作為溫度 傳感器的敏感元件。利用此技術(shù)制成的溫度檢測元件主要是熱電偶。利用此原理制成的溫度計大致分成 多功能智能化溫度測量儀設(shè)計 2 三大類 : 玻璃溫度計、雙金屬溫度計、壓力式溫度計。 國內(nèi)外測溫技術(shù)及其發(fā)展趨勢 國內(nèi)外測溫技術(shù) 現(xiàn)狀 隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術(shù)也有了不斷的進步，目前的溫度檢測使用的溫度計種類繁多，應(yīng)用范圍也較廣泛，大致包括以下幾種方法。按照選題要求應(yīng)實現(xiàn)溫度測量精度 0。 本 課題 主要為采用單片機實現(xiàn)溫度采集與多功能數(shù)字鐘的制作。沿著與適用微處理器不同的方向發(fā)展。單片機適用于測量和控制領(lǐng)域，它以芯片形式嵌人到電子產(chǎn)品或系統(tǒng)中起到 “ 電腦 ” 作用，受到電子專業(yè)技術(shù)人員的青睞。微處理器的出現(xiàn)，推動了微型計算機的發(fā)展，同時也引起了電子設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域的探到變革 — 電子技術(shù)專業(yè)人員，使之可以把微處理器部件像其他集成電路一樣嵌入到電子系統(tǒng)中，使電子系統(tǒng)具有可編程序的智能化特點，開辟了計算機技術(shù)在電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊大地。該系統(tǒng)具有性能可靠、測溫準確、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉等特點 ,并兼具線路簡捷、使用靈活、抗干擾性好、可移植性強等優(yōu)點 ,可在工程實際中得到廣 泛應(yīng)用。近年來 ,利用智能化數(shù)字式溫度傳感器以實現(xiàn)溫度信息的在線檢測已成為溫度檢測技術(shù)的一種發(fā)展趨勢。s temperature， as the development direction of temperature measurement in the future； According to the practical demands, I design corresponding hardware system； The system can realize data acquisition， showing of temperature discuss the future of the instrument. The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 singlechip microputer and conventional measureing ponent 一 AD590. The mathematic model is appropriate， and measurement method is easy to be excuted. The electronic ponents used are anti 一 jamming， less zerodrift and less temperaturedrift. The instrument is convenient and applicabale， it is steady， reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4]. Keywords: Temperature Measurement, Multipurpose, Intelligentiztion, Singlechip Microputer 多功能智能化溫度測量儀設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 引言 溫度測量是現(xiàn)代檢測技術(shù)的重要組成部分 ,在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。該測量儀總體特點是使用簡便、實用、使用對象廣、并且實現(xiàn)了自動化 。本系統(tǒng) 的數(shù)學(xué)模型合理，測量方法容易實現(xiàn)。 I 多功能智能化溫度測量儀 設(shè)計 摘要： 本文主要介紹了溫度的自動測量，包括溫度傳感器、單片機接口及其應(yīng)用軟件的設(shè)計，大體分為以下幾大部分 ： 介紹了國內(nèi)外溫度檢測技術(shù)和特種測溫一鋼水溫度檢測的發(fā)展現(xiàn)狀，并且分析了溫度檢測技術(shù)的未來發(fā)展方向；根據(jù)實際使用要求設(shè)計了相應(yīng)的單片機硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理、溫度值的在線顯示以及時鐘電路的時間顯示；簡略介紹了該儀表的軟件部分；對該溫度儀表的未來發(fā)展進行了展望。 多功能智能化溫度測量儀是以 8051 單片機系統(tǒng)和溫度檢測元件一 AD590 相結(jié)合的溫度測量系統(tǒng)。實際儀器采用抗干擾、低零漂、低溫漂的電子元件，性能穩(wěn)定。 關(guān)鍵詞 ： 溫度測量 多功能 智能化 單片機 II Designe on Multifunctional Intellectual Temperature Measure Instrument Abstract： The thesis introduces automatical measurement of temperature， including temperature sensor， I/ O of singlechip microputer and application software， it can be divided into some parts： It introduces the development of temperature measurement and Temperature measuring一 measurement of molten steel39。因此 ,能夠確?？焖?、準確地測量溫 度的技術(shù)及其裝置普遍受到各國的重視。本文介紹的智能溫度檢測系統(tǒng) ,以智能化數(shù)字式溫度傳感器與 PIC 微處理器 有機結(jié)合 ,構(gòu)成了一種新型智能化溫度檢測系統(tǒng)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，將組成 CPU的部件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，這個具有CPU功能的大規(guī)模集成電路芯片就稱之為微處理器（ MPU）。 將微處理器、存儲器、 I/O電路集成到一塊半導(dǎo)體芯片的技術(shù)再次推動了這種嵌入式技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機是這種設(shè)計技術(shù)中的一個典 型代表。單片機以其體積小、可靠性高、功能的專門化為特點。它的出現(xiàn)和發(fā)展，標志著單片嵌入技術(shù)已經(jīng)成為電子系統(tǒng)設(shè)計的一個重要發(fā)展方向。突出民用產(chǎn)品的低成本多動能的特點。 5℃ ，并且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字鐘和溫度測量部分的通過鍵盤進行 控制 。 (1)利用物體熱脹冷縮原理制成的溫度計。 (2)利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的溫度檢測元件。熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛檢測元件之一。 (3)利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計。 (4)利用熱輻射原理制成的高溫計。一種是全輻射高溫計，它的原理是物體吸收熱輻射后 ，視物體本身的性質(zhì)，能將它吸收、透過或反射。 (1) 擴展檢測范圍。尤其是液化氣體的極低溫度檢測更為迫切，如 IOK 以 下 的溫度檢測是當前重點研究課題。溫度檢測技術(shù)將會由點測溫發(fā)展到線、面，甚至立體的測量。 (3) 發(fā)展新型產(chǎn)品。同時利用新的檢測技術(shù)制造出新的產(chǎn)品。在許多場合中的溫度檢測器有特殊要求，例如防爆、防硫 、 耐 磨等性能要求 。 (5) 顯示數(shù)字化。其最大優(yōu)點是直觀、無度數(shù)誤差、分辨 率 高 、測量誤差小，因而有廣闊的銷售市場。應(yīng)用計算機技術(shù)，快速、準確、自動地標定溫度檢測器。 (1) 繼續(xù)生產(chǎn)量大面廣的傳統(tǒng)溫度檢測元件，如 :熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。如近來己開發(fā)的炭化硅薄膜熱敏電阻溫度 檢 測 器，厚膜、薄膜鉑電阻溫度檢測器，硅單晶熱敏電阻溫度檢測器等。新產(chǎn)品不僅要具有檢測功能，又要具有判 斷 和 指令等多功能，采用微機向智能化方向發(fā)展。利用此原理制成的溫度計大致分成三大 類 : 玻璃溫度計、雙金屬溫度 計、壓力式溫度計。利用此技術(shù)制成的溫度檢測元件主要是 熱 電 偶。 熱 電 偶具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、精度高、熱慣性小等特點， 因 此 廣泛作為溫度傳感器的敏感元件。用此技術(shù)制成的溫度計大致可分成以下幾種 : 電 阻 測溫元件、導(dǎo)體測溫元件、陶瓷熱敏元件。熱輻射高溫計通常分為兩種 :一種是單色輻射高 溫 計 ，一般稱光學(xué) 高溫計 。 單片機 [1] 單片機是微機發(fā)展的一個分支 ,是為了適應(yīng)控制系統(tǒng)微型化、集成化的需要而生產(chǎn)和發(fā)展起來的。 單片機的歷史 如果將 8位單片機的推出作為起點，那么單片機的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個階段 （ 1）第一階段（ 19761978）：單片機的控索階段。MCS48 的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有 Motorola 、 Zilog 等，都取得了滿意的效果。 （ 2）第二階段（ 19781982）單片機的完善階段。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機體系結(jié)構(gòu)。 MCS51設(shè)置了經(jīng)典的 8 位單片機的總線結(jié)構(gòu)，包括 8位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線、控制總線及具有很多機通信功能的串行通信接口。 ③ 體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。 多功能智能化溫度測量儀設(shè)計 4 （ 3）第三階段（ 19821990）： 8位單片機的鞏固發(fā)展及 16 位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發(fā)展的階段。隨著 MCS – 51 系列的廣應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用 80C51 為內(nèi)核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道 A/D 轉(zhuǎn)換部件、可 靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機中，增強了外圍電路路功能，強化了智能控制的特征。隨著單片機在各個領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的 8 位 /16 位 /32 位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型 /專用型、總線型 /非總線型及工控型 /家電型。例如， 80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設(shè)計的；專用型單片機是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內(nèi)集成 A