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单片机数字温度计

更新时间:2008-3-9:  来源:毕业论文
单片机数字温度计

设计要求

基本范围-50-110

精度误差小于0.1

LED数码直读显示

扩展功能

可以任意设定温度的上下限 

分别用两个不同颜色的发光二极管显示上下限报警

 

摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。

关键词:单片机,数字控制,温度计,温度传感器 AT89C52

 

1.引言

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89C52,测温传感器使用热敏电阻温度传感器,用4位共阳极LED数码管实现温度显示,能准确达到以上要求。

 

2 .总体设计方案

 

2.1数字温度计设计方案论证

2.1.1方案一

由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。

2.1.2 方案二

进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。

   本实验采用的是方案一。因为在进行protues仿真时无法使用DS18B20传感器。

2.2方案一的总体设计框图

温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89C52,温度传感器采用热敏电阻传感器,用4LED数码管实现温度显示。
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   1  总体设计方框图

3.相关芯片介绍

3.1 单片机芯片AT89C52介绍

3.1.1 AT89C52功能介绍

3.1.2  AT89C52芯片图(如图2)及引脚介绍

 1)引脚功能

 电源引脚——VCC正常运行和编程校验时为5V电源,VSS为接地端。

I/O总线——P0.0-P0.7P0口),P1.0-P1.7P1口),P2.0-P2.7(P2)P3.0-P3.7P3口)

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为输入/输出引线。

时钟——XTAL1:片内振荡器反相放大器的输入端。

        XTAL2:片内振荡器反相器的输出端,也是内部时钟发生器的输入端。

控制总线——ALE/PROG:地址锁存允许/编程信号线。当CPU访问外部存储器时,ALE用来锁存P0输出的地址信号的低8位。它的频率为振荡频率的1/6。在对8751编程时,此引脚输入编程脉冲信号。

          PSEN:外接程序存储器读选通信号。

         EA/VPP:访问内部程序存储器的控制信号。当EA=1时,CPU从片内ROM读取指令;EA=0时,CPU从片外ROM读取指令。此外,当对8751内部EPROM编程时,21V编程电源由此端输入。

        RST/VPD:复位输入信号。当该引脚上出现2个机器周期以上的高电平时,可实现复位操作。此引脚为掉电保护后备电源之输入引脚。

      

 

3.2 /数(A/D)转换芯片ADC0808

 

3.2.1 ADC0808的原因

因为在PROTEUS ISIS里没有ADC0809的仿真模型,很多人都遇到不能仿真ADC0809的问题,可用ADC0808代替ADC0809,这两个芯片区别不大,完全可以替换。所以在本次设计中选ADC0808作为A/D转换。

3.2.2  ADC0808内部结构图

3  ADC0808内部结构图

 

 

 

 3.2.3 ADC0808芯片引脚图及功能

ADC0808模数转换器的引脚功能

ADC0808/ADC0809模数转换器的引脚功能
     IN0
IN7:8路模拟量输入。

2-1 ~2-88位数字量输出端口。
     A
BC:3位地址输入,2个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。
     ALE:
地址锁存启动信号,ALE的上升沿,ABC上的通道地址锁存到内部的地址锁存
器。
     D0
D7:八位数据输出线,A/D转换结果由这8根线传送给单片机。
     OE:
允许输出信号。当OE=1时,即为高电平,允许输出锁存器输出数据。
     START:
启动信号输入端,START为正脉冲,其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器,其下
     
降沿启动A/D开始转换。
     EOC:
转换完成信号,当EOC上升为高电平时,表明内部A/D转换已完成。OE端的电平由低变高,打开三态输出锁存器,将转换的结果的数字量输出到数据总线上。
     CLK:
时钟输入信号,0809的时钟频率范围在101200kHz,典型值为640kHz
     IN3-- 1 28 --IN2 
     IN4-- 2 27 --IN1 
     IN5-- 3 26 --IN0 
     IN6-- 4 25 --ADDA 
     IN7-- 5 24 --ADDB 
     START-- 6 23 --ADDC 
     EOC-- 7 22 --ALE 
     2
ˉ5-- 8 21 --2ˉ1 MSB 
     OE-- 9 20 --2
ˉ

     CLOCK-- 10 19 --2
ˉ

     Vcc-- 11 18 --2
ˉ

     REF(+)-- 12 17 --2
ˉ
8 LSB 
     END-- 13 16 --REF(-) 
     2
ˉ7- 14 15 --2ˉ


   REF(+)
REF(-):基准电压。

     Vcc:
电源电压,+5V。
     GND:
地线输入端。1673

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