遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)-畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 06:37本頁(yè)面
【正文】 5～150 ℃)都與溫度成線性關(guān)系,適合在集成電路系統(tǒng)中應(yīng)用。未來(lái)主要的研究方向?qū)⑹侨绾螖U(kuò)大它的溫度適用范圍,以及智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面。測(cè)溫儀器由溫度傳感器和信號(hào)處理兩部分組成。溫度傳感器隨著溫度變化而引起變化的物理參數(shù)有: 膨脹、電阻、電容、熱電動(dòng)勢(shì),磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。根據(jù)比較的結(jié)果得到控制信號(hào)用以控制繼電器的通斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警電路的控制。系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部分協(xié)調(diào)完成,硬件部分主要完成主機(jī)電路、數(shù)據(jù)采集電路、鍵盤顯示電路、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)采用MCS51單片機(jī)作為控制芯片，采用半導(dǎo)體集成溫度傳感器AD590采集溫度信號(hào)。 本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部分協(xié)調(diào)完成,硬件部分主要完成傳感器信號(hào)的采集處理,信息的顯示等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)LED顯示A/D調(diào)理電路AD590繼電器報(bào)警電路鍵盤設(shè)定圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 芯片選擇 (1)AT89S8252單片機(jī)又稱單片溫控制器，它把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片上。其主要性能如下：（1） 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容?！猄PI串行口用于下載程序。（3） 2K字節(jié)EEPROM。（4） 。（6） 2568位內(nèi)部RAM。（8） 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。（10） 可編程的UART串行通信口。（12） 低功耗空閑和掉電模式。（14） 可編程的看門狗定時(shí)器。（16） 掉電標(biāo)識(shí)符。它使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片內(nèi)置通用8位CPU和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89S8252單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種嵌入式控制領(lǐng)域。另外，AT89S8252可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)模式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。如果沒(méi)有激活加密位2，那么通過(guò)保持復(fù)位狀態(tài)，可以使SPI總線成為一個(gè)串行編程接口，使程序存儲(chǔ)器既可讀也可寫。P0口： P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì)P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。表1 P1口功能表引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）（第二功能口選擇輸入）MOSI（作為SPI通信口的主數(shù)據(jù)輸出、從數(shù)據(jù)輸入引腳）MISO（作為SPI通信口的主數(shù)據(jù)輸入、從數(shù)據(jù)輸出引腳）SCK（作為SPI通信口的主時(shí)鐘輸出、從時(shí)鐘輸入引腳）有些P1口還具有其他功能。此外，、數(shù)據(jù)輸入/輸出和時(shí)鐘輸入輸出引腳，具體如上表所示。P2口P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2口輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉電阻發(fā)送“1”。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。表2 P3口功能表引腳號(hào)第二功能RXD（串行輸入）TXD（串行輸出）（外部中斷0）（外部中斷1）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)器1外部輸入）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口亦作為AT89S8252一些特殊功能（第二功能）使用，如上表所示。RST復(fù)位輸入。ALE/地址鎖存允許控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無(wú)效。否則，ALE將被微弱拉高。是外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。/VPP 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。然而，需要特別強(qiáng)調(diào)的是，如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存端狀態(tài)。在flash編程期間，也接收12伏VPP電壓。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。溫敏晶體管在管子的集電極電流恒定時(shí)，其基極發(fā)射極電壓與溫度成線形關(guān)系，由于生產(chǎn)廠家生產(chǎn)時(shí)采用激光微調(diào)來(lái)校正集成電路內(nèi)的薄膜電阻，使其在攝氏零度（），靈敏度微1uA/K。為克服溫敏晶體管vb電壓產(chǎn)生時(shí)的離散性，采用了特殊的差分電路。因此，它不容易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪音的干擾，具有很好的線性特性。它使用方便，并且具有較高的精度。 圖4 AD590的基本應(yīng)用電路圖主要特性： (1) 流過(guò)器件的電流(μA) 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開(kāi)爾文) 度數(shù)： Ir/T=1μA/K 式中，Ir—流過(guò)器件(AD590) 的電流，單位為μA；T—熱力學(xué)溫度，單位為K； (2) AD590的測(cè)溫范圍為 55℃~+150℃； (3) AD590的電源電壓范圍為4～30 V，可以承受44 V正向電壓和20 V反向電壓，因而器件即使反接也不會(huì)被損壞； (4) 輸出電阻為710 mΩ； (5) 精度高，AD590在 55℃~+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差僅為177。AD590溫度傳感器作為一個(gè)恒流源，在本設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)電路中在AD590的輸出端接一取樣電阻可將輸出電流信號(hào)變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)變化。所以在接上10K的取樣電阻的情況下，溫度每變化10℃。下圖為AD590溫度與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系表：攝氏溫度(℃) AD590電流(μA) 經(jīng)10kΩ電壓(V) 20 10 0 10 20 30 40 50 60 100 (3)ADC0809 ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 7）低功耗，約15mW。下面說(shuō)明各引腳功能。 21～28：8位數(shù)字量輸出端。 START： A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100n
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