基于单片机的智能温度测量仪论文_毕业论文（设计）.docVIP

目录 摘要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 第一章 总体设计思想 2 1.1 整体思路 2 1.2 系统结构框图及工作原理 2 第二章 能化温度测量仪硬件设计 3 2.1 传感器检测，数据采集模块 3 2.2.1 TCK热电偶温度传感器的简介 3 2.2 放大模块 4 2.3 单片机控制模块 5 2.3.1AT89C51的简介 5 2.3.2 单片机连线图 7 2.4 A/D转换模块 7 2.5 数码管显示模块 9 2.6 报警显示电路 9 第三章 智能化温度测量仪软件模块分析 11 3.1 软件模块分析 11 3.3.1 温度采集模块流程 11 3.3.2 报警显示电路 11 3.3.3 数码管显示电路 12 第四章 调试与结果分析 13 4.1 调试仪器及方法 13 4.2 测试数据 13 4.3 软、硬件调试与故障原因分析 13 总 结 14 结 束 语 15 参考文献 16 附录一 Ⅰ 附录二 Ⅱ 第一章 总体设计思想 1.1 整体思路 将集成温度传感器TCK（0℃时为0.2732mA）因温度变化，导致电流变化（0.001mA/℃），经运放转换为电压变化输入ADC0831，输入电压Vin（0～5V之间）经过A/D转换之后，其值由AT89C51处理，最后将其显示在两个七段数码管上。加入由光电耦合器和发光二极管及继电器组成的实现设定温度上下限和控制温度值，以及仪表的功能转换。该仪表系统主要包括七个模块，分别是：单片机控制模块、信号采集模块、A/D转换模块、LED显示模块、串口通讯模块、上下限报警和继电器控制模块，如有需要还可以加入数据存储模块。 1.2 系统结构框图及工作原理 图1.1 系统结构框图 工作原理：通过传感器TCK采集现场温度，然后用放大器进行放大，将生成的模拟量通过ADC0831进行转换以使进入单片机进行工作。所测的温度经过七段共阳数码管显示出来，同时使光电耦合、继电器和发光二极管组成报警和控制电路是整个过程完整实现。 第二TC系列炉温测试仪提供更快的测试速率、更高的精确度、更大的内存容量、多种启动方式、增加实时监测工作模式业界唯一可连续测试20组温度曲线的测试仪 图2.1 TCK热电偶传感器 图2.1要实现的目标是将0~120度温度通过温度传感器测量，运算放大器放大得到0~5V的电压信号供系统使用。 技术参数 1、型号规格： TC-40K、60K、80K II 2、测试通道： 4/6/8通道K型热电偶 3、采样间隔： 0.05Sec---600Sec 4、记录数据： 120000点/通道 5、分 辨 率： 0.1℃ 全量程 6、测温范围： 0—℃ 6、测温精度： ±1℃ 7、总 功 率： 120mW 8、工作电压： 5VDC （可充电电池） 、工作模式：实时监测、记录模式 标准负载：风机，冷热水阀和继电器 T/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 U/V 0.00 0.43 0.83 1.24 1.66 2.07 2.49 2.91 3.33 3.75 4.17 4.58 5.00 图2.2 差动放大电路 2.3 单片机控制模块 2.3.1 AT89C51的简介 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图2.3所示： 图2.3 外形及引脚排列 主要特性：与MCS-51 兼容 　　4K字节可编程FLASH存储器 寿命：1000写/擦循环 　　数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24MHz 　　三级程序存储器锁定 128×8位内部RAM 　　32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 　　中断源 可编程串行通道 　　低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 特性概述: 　　AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静