單片機課程設(shè)計--基于單片機的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-05 11:27本頁面
【正文】 實時溫度檢測系統(tǒng)在各個方面應(yīng)用十分廣泛。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電子學技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展，同時帶動了大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。傳統(tǒng)的溫度采集不僅耗時而且精度低，遠不能滿足各行業(yè)對溫度數(shù)據(jù)高精度，高可靠性的要求。在單片機溫度測量系統(tǒng)中關(guān)鍵是測量溫度，控制溫度和保持溫度。本此題目的總體功能就是利用單片機和熱敏原件實現(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，實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)溫度的精確測量。采用微機進行溫度檢測，數(shù)字顯示，信息存儲及實時控制，對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要作用。被測量溫度范圍：0~500℃，溫度分辨率為 ℃。顯示器要求：通道號 1 位，溫度 4 位（精度到小數(shù)點后一位） 。2. 技術(shù)指標要求：1．被測量溫度范圍：0~500℃，溫度分辨率為 ℃。3．顯示器要求：通道號 1 位，溫度 4 位（精度到小數(shù)點后一位） 。4．鍵盤要求：（1）定點顯示設(shè)定；（2）輪流顯示設(shè)定；（3）其他功能鍵。兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)的 AT89S51 單片機是一個低功耗、高性能 CHMOS 的單片機，片內(nèi)含 4KB 在線可編程 Flash 存儲器的單片機。AT89S51 單片機片內(nèi)的 Flash 可允許在線重新編程，也可用通用非易失性存儲編程器編程；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM；有 40 個引腳，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口。AT89S51 具有PDIP、TQFP 和 PLCC 三種封裝形式 [8]。 、AT89S51 引腳說明P0 口：8 位、開漏級、雙向 I/O 口。作為輸入時，首先應(yīng)將引腳置 1。在該模式下，P0 口含有內(nèi)部上拉電阻。P1 口：8 位、雙向 I/0 口，內(nèi)部含有上拉電阻。輸出緩沖器可驅(qū)動四個 TTL 負載；用作輸入時，先將引腳置 1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。在 FLASH并行編程和校驗時，P1 口可輸入低字節(jié)地址。 P2 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。若負載為低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向外部輸出電流。當 CPU 用 8 位地址尋址外部存儲時，P2 口為 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向口。若外部的負載是低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向輸出電流。P3 口除了通用 I/O 口功能外，還有替代功能，如表 所示。當振蕩器工作時，此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將系統(tǒng)復(fù)位。在 Flash 編程期間，此引腳也可用于輸入編程脈沖（ ） 。如果希望禁止 ALE 操作，可通過將特殊功能寄存器中位地址為 8EH 那位置的“0”來實現(xiàn)。ALE 僅在 MOVE 或 MOVC 指令期間激活，否則 ALE 引腳將被略微拉高。單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 10：外部程序存儲器讀選取通信號。在此期間內(nèi)，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過兩個 信號。為了能夠從外部程序存儲器的 0000H 至 FFFFH 單元中取指令， 必須接地，然而要注意的是，若對加密位 1 進行編程，則在復(fù)位時， 的狀態(tài)在內(nèi)部被鎖存。不當選擇 12V 編程電源時，在Flash 編程期間，這個引腳可接 12V 編程電壓。XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端 [9]。為了提高系統(tǒng)供電可靠性，交流供電應(yīng)采用交流穩(wěn)壓器，防止電源的過壓和欠壓，直流電源抗干擾措施有采用高質(zhì)量集成穩(wěn)壓電路單獨供電，采用直流開關(guān)電源，采用 DCDC 變換器。 MAX1616 具有如下特點：~28V 電壓輸入范圍。％的電壓輸出精度。、數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計數(shù)據(jù)采集是單片機測控系統(tǒng)的基本電路。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以是復(fù)雜的控制系統(tǒng)的一部分，也可以是配備了顯示輸出的獨立單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 12系統(tǒng)。本次設(shè)計采用鎳鉻鎳硅熱電偶（分度號 K） ，放大器要實現(xiàn)熱電偶輸出的 mV 級信號到 A/D 輸入 V 級信號放大。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是可以利用 A/D 轉(zhuǎn)換器進行多路模擬量的轉(zhuǎn)換。CD4052 的邏輯圖CD4052 引腳圖單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 14CD4052/CC4052 是一個差分 4 通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，有 A、B兩個二進制控制輸入端和 INH 輸入，具有低導通阻抗和很低的截止漏電流。例如，若 V DD=+5V，VSS=0，VEE=，則0～5V ～ 的模擬信號，這些開關(guān)電路在整個 VDDVSS 和 VDDVEE 電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號的邏輯狀態(tài)無關(guān)，當 INH 輸入端=“1”時，所有通道截止。單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 15CD4052 引腳功能說明引腳號 符號 功能1 2 4 5 IN/OUT Y 通道輸入/輸出端11 12 14 15 IN/OUT X 通道輸入/輸出端9 10 A B 地址端3 OUT/IN Y 公共輸出/輸入端13 OUT/IN X 公共輸出/輸入端6 INH 禁止端7 VEE 模擬信號接地端8 Vss 數(shù)字信號接地端16 VDD 電源+、放大器本次設(shè)計采用 TLC2712 低功耗精密預(yù)算放大器，單電源供電，超低功耗，采用數(shù)字電位器 X9c104 和 X9c504。信號處理模塊電路單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 16148320KR?+VPtICU/HSL7WX9TO信 號 處 理 模 塊、A/D 轉(zhuǎn)換器本次設(shè)計的轉(zhuǎn)換器采用 MC14433。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個完整的 A/D 轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下：：讀數(shù)的177。1 字： 和 兩檔：225 次/s單片機課程設(shè)計自動化 101 班 袁亞男 17：大于 1000MΩ：大于 1000MΩ：8mW（177。5V 電源電壓時，典型值）MC14433 最主要的用途是數(shù)字電壓表，數(shù)字溫度計等各類數(shù)字化儀表及計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換接口。[2]. Pin2(VR)—基準電壓，此引腳為外接基準電壓的輸入端。此外，VR 端只要加上一個大于 5 個時鐘周期的負脈沖(VR)，就能夠復(fù)為至轉(zhuǎn)換周期的起始點。當滿量程選為 ，VR 可取，而當滿量程為 時，VR 取 ，在實
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