基于51温度传感器设计.docVIP

基于51的温度传感器设计 前言 温度计是科学研究、工业控制、日常生活中常见的仪器。传统的温度计是以水银、煤油为介质制作而成的，它们的缺点是测量范围小、精度不高、读数不方便。随着时代的发展，传统的温度计已不能满足工业与生活的需求，所以需要精度更高、测量范围更广、读数方便的温度计，本文所讨论的温度计具有以上优点。 原理： 如图所示，微处理器的内核为51，显示屏为四位数码管，AD转换器为ADC0832，信号采集器为热电偶（PT100），放大器是由多个运放组成的精密放大仪器。PT100采集到温度后，经过放大器的放大进入AD转换器，ADC0832把放大后的模拟信号转换为数字量送入微处理器，微处理器把转换来的数字量用软件处理后显示在数码管上，如果温度超过规定上限值后，控制蜂鸣器报警，键盘的作用是系统启动时可以设定温度上限值。 硬件原理部分 信号采集放大部分： 一、信号采集部分 图中，PT100为信号采集元件，它的阻值随着温度的变化而线性变化，其具体参数表参照附件中的《PT100分度表》。图中的运放和R6、R7、R3构成恒流源，这样PT100两端的电压也就随温度线性变化了，调节R3的大小可以改变恒流源的电流，C2的作用是当调节R3时滤去不必要的交流成份。 二、放大电路 图中的电路为精密放大电路，调节R9的大小，可以改变放大电路的放大倍数。 三、失调电压调节 此电路为减法放大电路，调节R1的大小可以改变同相端输入的电压，C1为滤波电容 电源部分： 电源由三孔插头输入+-12V电压，一路经过二极管后直接供给放大电路做电源电压，一路经过7805变成5V后供给数字部分使用。D1、D2的作用是防止电源接反烧毁电路，D3为电源指示灯。 系统电路： 单片机最小系统 单片机为ATMEL公司的At89s52，它支持ISP在线下载，图中，C7、C8、XTAL为单片机的时钟电路，C6、R18、KEY2为单片机的按键复位电路。 AD转换电路 AD转换电路它是8位分辨率的串行数模转换器。 显示器 显示器为四位的数码管。 键盘 键盘由三个按键组成。 扬声器 扬声器由蜂鸣器、三极管、和R10构成。 软件流程图 主流程： 否 是 初始化程序流程图 用户未输入 用户已输入 检测温度是否超过上限： 不成功 成功 否 是 显示当前温度： 中断处理： 否 是 心得体会： 通过这次实践，我们进一步的掌握了单片机的应用，把模拟电路中的典型放大电路和电压——电流转换器与单片机很好的结合到一起，并使用了一片之前未用过的AD转换器——ADC0832。当然，其中出现的问题也不少，比如说在制版中，由于曝光和显影时间没控制好，废了两块板子，呵呵，成功总是要付出代价的嘛！ 附件： ①电路原理图 ②装配图 ③PCB图 ④器件资料 ⑤程序代码 微处理器 显示屏 键盘 AD转换 信号采集和放大 报警 开始 while（1） 显示读到的数据 检测温度是否超过上限值 扬声器报警 中断处理函数 标志变量初始化 等待用户输入温度上限值（等待10s） 将数值加载到程序中 定时器初始化 结束 进入检测函数 读取用户输入值 调用温度当前值，与用户输入值对比 判断是否大于 蜂鸣器响 结束 开始 调用当前温度值 显示 结束 开始 定时器关 重装初值 判断是否到一秒 温度值累加 温度值取平均值 结束 系统初始化