基于51單片機的溫度檢測及顯示設計
由于高新技術的不斷發(fā)展,儀器儀表的微型化,數(shù)字化已得到實現(xiàn)。90年代高精確度、高性能、多功能儀器儀表都已經(jīng)采用微處理器件。而作為工業(yè)控制和自動化領域的各種新技術、新方法、新產(chǎn)品的發(fā)展趨勢和顯著標志智能化是自動化技術當前和今后發(fā)展的動向之一。本文采用AT89C52單片機開發(fā)了鍵盤、液晶顯示器、多路溫度檢測來實現(xiàn)溫度的采集、溫度的文字顯示和圖形顯示三個系統(tǒng)。實驗證明,采用AT89C52開發(fā)的系統(tǒng)性能可靠、成本較低、軟件設計靈活簡單、硬件接口功能豐富,具有擴展性好、通用性強等優(yōu)點。
1 元器件的選擇
1.1 核心芯片的選擇
AT89C52單片機價格低廉,輸入輸出口豐富,無需再另外擴展,簡化了外圍電路。256 B內部RAM,8 kB內部ROM,程序存儲空間大,防止由于字模過多而造成存儲空間不夠。另外由于前期開發(fā)需要多次的寫入、擦除,而89C52可以完成1 000次寫/擦,故滿足要求。
1.2 模數(shù)轉換芯片的選擇
ADC0809是8位的A/D轉換芯片,為逐次逼近型。由單一的+5 V電源供電,片內帶有所存功能的8路模擬多路開關,可對8路0~5 V的輸入模擬電壓信號分時進行轉換,完成一次轉換約需100μs;片內的地址譯碼和鎖存電路,將單片機的三條地址信號譯碼生成選擇八路模擬通道。輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器,可以直接接到單片機的數(shù)據(jù)線上。
1.3 溫度傳感器的選擇
溫度傳感器類型很多,目前出現(xiàn)的石英體溫度傳感器如AD590具有很高的穩(wěn)定性、準確度和良好的線性,抗干擾能力強。單總線數(shù)字型的溫度傳感器DS18B20直接產(chǎn)生溫度數(shù)字信號,不需要A/D轉換,準確度、穩(wěn)定性都相當高,但這些傳感器的適用范圍不廣,不利于以后其他功能的擴展。所以本次采用TREND公司的鉑熱電阻溫度傳感器T/PI/HT,傳感器的工作電壓為24 V,輸出電流為4~20 mA,外接250 Ω精確電阻用于提取電壓時進行A/D轉換,ADC0809的輸入電壓在1~5 V范圍內對應的測量溫度范圍為-10~+160℃。
2 AT89C52的設計應用
2.1 硬件設計
根據(jù)設計儀表的功能要求,本設計要完成以下功能:
(1)數(shù)字化測量,顯示及報警裝置;
(2)顯示指定位置溫度的數(shù)值及其動態(tài)曲線圖;
(3)多路模擬數(shù)據(jù)的采集、處理;
(4)溫度值字體的放縮。
系統(tǒng)結構圖如圖1所示。
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