毕业设计基于单片机多点温度检测

1、毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字4月1号方案论证良好4月3号查有关资料良好4月5号确立方案良好4月6号建立方框图良好4月7号画电路图以及程序流程图良好4月8号编写程序良好4月9号调试良好教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘 要温度是一个和人们生活有着密切关系的物理量，也是一种生产、研究、生活中需要测量和控制的物理量，是国际单位制七个基本量之一。温度的变化会给我们的生活、工作、生产带来影响，因此对温度的测量至关重要。其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感

2、知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日益突出，已成为自动检测、自动控制系统的和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及农用生产和日常生活的各个领域。本设计是以AT89C51为单片机作为核心，提出以ADC0809为转换器，AD590为温度检测器测量多个温度的系统。单片机通过实时监视温度的变化，通过数码管显示所测温度，当温度值超出所设定的值时，报警器开始报警，这个系统具有成本低廉，便于使用。关键词 温度 多点检测 89C51单片机 AD590目 录摘 要4目 录5一、方法论证61.方案一62.方案二63.方案论证7二、系统设计81.工作原理82.AD590的简单介绍83.A

3、DC0809的介绍93.1主要特性93.2内部结构93.3外部特性（引脚功能）9三、各部分的图形101.键盘部分102.显示部分图形113.采集信息及转换部分图形114.总电路图12四、软件的设计131.主程序132.定时中断服务程序133.温度检测程序144.报警系统15五、调 试16谢 辞18参考文献19附 录20一、 方法论证1. 方案一该方案由单片机、模拟温度传感器AD590、运算放大、A/D转换器ADC0809、4*4键盘、LCD显示电路、报警组成。方案采用模拟式温度检测传感器AD590作为测温元件，传感器将测量的温度变转换成电流的变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器将信

4、号进行适当的放大，最后通过模拟转换器将模拟信号转换成数字信号，传给单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超出设置值时，系统开始报警。 控制部分AT89C51显示部分模拟信号采集部分键盘部分报警部分信号放大器A/D转换器图1-1方案一温度测量系统方案框2. 方案二该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心，以智能温度传感器DS18B20为测量元件，采用多个温度的传感器对个点温度进行检测，通过4*4键盘模块对温度进行上下限设置，超过其温度值就报警。显示电路采用LCD1602模块，使用8550三极管为中心组成的报警电路。如图1-2所示图1-2方案二温度测量系统方案框3. 方案论证

5、方案一：采用温度检测模块由温度传感器AD590、信号放大器及A/D转换器ADC0809组成。由ADC0809将温度转换成电流信号在经过信号放大器得到对应的模拟电压，再经ADC0809转换后接入单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超出设置值时，系统开始报警。由于所用到的元器件都比较常用、比较廉价，所以该方案有很高的经济实用性。方案二：采用智能温度传感器DS18B20，他直接输出数字量，精度高，电路简单，只需要模拟DS18B20的读写时序，根据DS18B20的协议读取转换的温度。此方案虽然硬件电路非常简单，但是程序设计相对复杂而且一些元器件比较昂贵，经济实用性不高。综合比较，应

6、该选择方案一。二、 系统设计1. 工作原理本设计以AT89C51为中心，以KEIL为系统程序开发平台，用汇编语言进行设计，以PROTEUS作为仿真软件设计而成的。系统主要由温度传感器、LCD显示模块，键盘模块，报警模块。2. AD590的简单介绍AD590是美国AD公司生产的单片集成两端感温电流源。它的测量范围为-55+150，工作电压范围为430V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，输出电阻为710兆欧姆。它产生的电流与绝对温度成正比，非线性误差为±0.3。如下图2-1为AD590的引脚、封装及图形符号，表2-2为AD590温度与电流、电压的关系表。通过接口电路可将AD590

7、输出的电流信号转换成电压信号，经过运算放大器，选择器，再经A/D转换器转换成数字信号，提供给单片机处理。表2-2 AD590温度与电流、电压的关系表温度值/AD590电流/µA经10千欧电压/V放大器输出V（ADC0809的VIN）/VADC0809的输出-20253.22.532000H-15258.22.5820.2519H-10263.22.6320.532H-5268.22.6820.754BH0273.22.732164H5278.22.7821.257DH10283.22.8321.596H15288.22.8821.75AFH20293.22.9322C8H25298.

8、22.9822.25E1H30303.23.0322.5FAH3. ADC0809的介绍ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。 3.1 主要特性1）8路输入通道，8位AD转换器，即分辨率为8位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100s4）单个5V电源供电 5）模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-4085摄氏度 7）低功耗，约15mW。 3.2 内部结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，它由8路模拟

9、开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型DA转换器、逐次逼近 3.3 外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，下面说明各引脚功能。 IN0IN7：8路模拟量输入端。2-12-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START： AD转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 EOC： AD转换结束信号，输出，当AD转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 OE：数据输出允

10、许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 REF（+）、REF（-）：基准电压。 VCC：电源，单一5V。 GND：地。 三、 各部分的图形1. 键盘部分当按键数目多时，采用矩阵式键盘，节省了口。3.1键盘部分的示意图2. 显示部分图形3.2显示部分图形3. 采集信息及转换部分图形3.3采集信息及转换部分图形4. 总电路图四、 软件的设计1. 主程序用于进行初始化处理，包括各端口的初始化、定时/计数器的设定、中断允许的设定等。同时进行键盘的扫描输入。主流程图如下：开始开显示串行口初始

11、化定时器初始化中断初始化调用键盘扫描子程序等待定时中断4.1主程序流程图2. 定时中断服务程序通过单片机内部的定时器T0进行50ms定时，再通过寄存器R6进行计数，以实现1s定时中断的要求。进入中断服务程序后，可进行当前温度的检测及显示，根据所测得值与设定值比较，超出范围实行报警装置等。中断服务程序流程图如下：定时中断程序开始1s定时时间到？关定时、关中断调用温度检测测系统调用标度转换子程序显示实测温度 调用报警控制子程序开定时、开中断中断返回4.2定时中断服务程序流程图3. 温度检测程序温度检测采用每1s定时采样的方式，为了实现温度的准确检测，采用了平均值滤波法抗干扰。即连续4次启动ADC0

12、809进行A/D转换，求取转换结果的平均值，存入指定单元，以得到检测温度。温度检测开始将结果单元清0转换次数送入R7选择转换的对象求平均值存结果累加转换结果转换结束否？4次转换结束否？返回启动A/D转换4.3温度检测程流程图4. 报警系统打开报警装置取实测值与下限值比较比下限值大吗？保留，与上限比较比上限值小吗？返回报警4.4报警系统流程图五、 调 试调试时应该先调主程序，实现最基本最主要的功能，在此基础上再将各模块功能往主程序上堆砌，直至各模块联调、统调、实现全部功能。六、结束语本次设计使我受益匪浅，通过对自己在大学三年时间里所学的知识的回顾，并充分发挥对所学知识的理解和对毕业设计的思考及书

13、面表达能力，最终完成了设计。这为自己今后进一步深化学习，积累了宝贵的经验。撰写论文的过程也是专业知识的学习过程，它使我运用已有的专业基础知识，对其进行设计，分析和解决一个理论问题或实际问题，把知识转化为能力的实际训练。培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。通过本次毕业设计我发现，只有理论水平提高了，才能够将课本知识与实践相整合，理论知识服务于教学实践，以增强自己的动手能力。这个实验十分有意义，使我获得很宝贵的经验。通过本次毕业设计，我们知道了理论和实际的距离，也知道了理论和实际想结合的重要性，也从中得知了很多书本上无法得知的知识。我们的学习不但要立足于书本，以解决理论和实际教学中的实际问题为

14、目的，还要以实践相结合，理论问题即实践课题，解决问题即课程研究。学生自己就是一个动手专家，只有通过自己的双手来解决问题才能比用脑子解决问题得到的经验更加宝贵记忆更加深刻。学习就应该采取理论与实践结合的方式，理论的问题，也就是实践性的课题。这种做法既有助于完成理论知识的巩固，又有助于带动实践，解决实际问题，加强我们的动手能力和解决问题的能力。谢 辞首先衷心地感谢我的指导老师柳铭。本文从选题到完成，从理论上的探讨到实际问题的解决，无处不饱含着柳老师对我的帮助，值此论文完成之际，谨向柳老师致以深深的谢意和崇高的敬意。同时也感谢电子教研室的各位老师，感谢帮助过我的所有同学。参考文献1余文俊.8051

15、C语言实习,中国水利水电出版社,02年10月第2版,p50892、万福君，潘松峰.单片微机原理系统设计与应用,中国科学技术大学出版社,01年8月第2版,p281503、周责魁.控制仪表与计算机控制装置,化学工业出版社,02年9月第1版,p1174、李青.电路与电子技术基础,浙江科学技术出版社,05年2月第1版,p1281附 录主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP TOINT ORG 0030HMAIN: MOV SP,#60H MOV P1,#0FFH; 开显示 MOV SCON,#00H;设置串行口工作方式0，发送 MOV TMOD,#01H;定时器

16、初始化 MOV THO,#30H;50ms 定时器初值 MOV TL0,#0B0H MOV R6,#14H;1S定时用（50ms，20次） MOV 5CH,#00H MOV 5DH,#00H MOV 5EH,#00H MOV 5FH,#00H SETB ET0 SETB EA SETB TR0LM0: ACALL KEYSCAN;调用键盘扫描子程序 AJMP LM0定时中断服务程序：TOINT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ R6,TOEND;1S未到，中断返回 CLR TR0 CLR EA MOV R6,#14H;恢复R6初值 ACALL TADC ;调用温

17、度检测子程序 ACALL XSCL;调用标度转换子程序 ACALL DISP;调用显示子程序 ACALL WARN SETB TR0 SETB EA T0END: RETI温度检测系统: TADC:MOV R1,#04H;设置次数 , MOV 50H,#00H;清除检测值单元 MOV B,#00H MOV R0,#50H;内部数据指针指向50H单元 MOV DPTR,#7FF8H;选通IN0 SETB IT0;设置INTO下降沿触发 SETB EX0;允许INT0中断 SETB EA MOVX DPTR,A;启动A/D转换 JB P3.2,$;等待转换结束 MOVX A,DPTR;读A/D转换

18、数据 ADD A,40H MOV 40H,A JNC TT1;是否超出8位二进制范围 INC B TT1: DJNZ R7,TT0;4次转换是否完成 CLR C;求4次A/D转换平均值 XCH A,B RRC A XCH A,B RRC A CLR C XCH A,B RRC A XCH A,B RRC A MOV 50H,A;平均值存在50H单元 INC R0;内部指针下移 , INC DPTR;外部指针下移，指向下一通道 CJNZ R0,#58H,NERT;未转完8路，继续转换 CLR EX0 RET1 ;中断返回 NERT: MOVX DPTR,A;启动下一路A/D转换 RETI ;中断

19、返回，继续等待下一次显示子程序如下:DISP: MOV R2,#04H;显示数据个数 MOV R1,#5CH;显示缓冲区首址 SETB P1.3 DL0: MOV A,R1;取要显示的数 MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR;查字型码 MOV SBUF ,A;送出数据 MOV DPTR ,#TAB2 MOVC A,A+DPTR DL1: JNB T1,DL1;是否输出玩完个字节 CLR TI ;清发送完标志 , INC R1 DJNZ R2,DL0;4个数是否都显示完了？ RET TAB1: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H，92H,82H,0F8H,8

20、0H,90H TAB2: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19HDB 19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19H,19HDB 32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32H,32HDB 32H,32H,32H,32H,

21、32H,32H,32H,32H,32H,32H,32HDB 4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BHDB 4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BH,4BHDB 64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H DB 64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64H,64HDB 7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DH,7DHDB 7DH,7DH,7DH,7DH,7DH

22、,7DH,7DH,7DH,7DHDB 96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96HDB 96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96H,96HDB 0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFHDB 0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFH,0AFHDB 0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8HDB 0C8H,0C8H

23、,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8H,0C8HDB 0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1HDB 0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1H,0E1HDB 0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAHDB 0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH,0FAH键盘扫描程序:KEYSCAN: MOV R4,#00H;R4寄