温度测温检测系统(数码管显示)
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福建学院
课程设计课程名称:《智能仪器》
题目:温度测温检测系统(数码管显示)
专业班次:
姓名:
学号:
指导教师:
学期:2011-2012学年第2学期
日期:2012.3
目录
目录
1. 引言 (1)
1.1本设计意义 (1)
1.2本设计任务和主要内容 (1)
2. 硬件设计 (1)
2.1系统组成框图 (2)
2.2最小系统 (3)
2.3温度传感器及路 (4)
2.4 A/D选型及电路 (6)
2.5 数码管显示 (8)
3. 软件设计 (9)
3.1 ADC0832软件计 (9)
3.2数码管动态运动的原理 (10)
3.3 主程序设计 (12)
3.4 调试结果 (13)
4. 设计小结 (13)
参考文献 (13)
附录:课程设计程序清单 (14)
1. 引言
1.1 本设计意义
温度是一种最基本的环境参数,日常生活和工业生产中都需要温度测控技术。特别是在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉和锅炉中的温度进行检测和控制。由于工艺不同,所需要的温度高低不同,而所采用的测温元件和测温方法也不同,加热方式和燃料的异同也影响控制温度的精度和控制方案也不同。而采用单片机进行温度控制,具有精度高、电路设计简单、控制效果好等优点,这不仅仅提高生产力,还给企业带来更多福利,大大促进科技时代发展。
如今,给予社会不断进步,人们生活质量也随之提高,单片机技术十分成熟了,它的集成度较高,功能性较强,储存量大,速度较快,抗干扰性能强和指令丰富等优点,应用在各个领域。本文设计的就是应用单片机来实现温度控制系统。这次我们运用的是STC89C52的单片机,本系统是一种高精度、测控速度快、测控温度范围广的应用性比较强的基于单片机的温度测控系统。
综上所述,本设计以基于STC89C52的温度测量设计(数码管显示),该设计适用于人们的日常生活及工农业生产中用于温度的检测及控制
1.2 本设计任务和主要内容
本设计根据设计任务要求,通过STC89C52单片机与ADC0832温度传感器和数码管显示的通讯,用STC89C52的并行口P0接数码管,P3.4,、P3.5、P3.6分别接CS、CLK、D0,然后用C语言进行编程,用ADC0832测量温度,数码管来显示温度,从而实现人机互通。
(1).查阅相关文献资料,了解数字温度计程序的原理,能够运用C语言进行设计、编程、调试。
(2). 设计出系统方框图、单元图、原理总图;画出控制程序流程图,以及编写完整的程序代码;撰写硬件系统总体说明、硬件接线图、控制程序、其他附件
(3).写好程序流程图,包括控制流程图、控制时序图、梯形图程序设计;根据设计的程序流程图写出程序,并进行代码编译的调试。
(4). 把设计好的软件代码烧入硬件中,然后进行调试,要实现的功能完全实现为止。
(5).完成论文的撰写,根据格式要求和范文要求,先把目录确定,再根据目录的章节把具体内容撰写好,以此完成整篇论文。
2. 硬件设计
2.1 系统框图
本文所设计的数字测温显示系统由STC89C52单片机及其最小系统、ADC0832、数码管显示原件。原件功能较好、精度比较高、硬件电路。其硬件原理图如图2--1所示。
图2.1 数字测温显示系统框图
2.2 最小系统
单片机最小系统是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统、如图2-2所示,单片机的最小系统包括电源(接地),晶振电路,复位电路。有了这些部分组成,单片机就
可以正常的进行简单的工作,注意的是,EA(31引脚)要接在高电平。使单片机不使用片外存储器,这样单片机才会正确的实行任务。
图2.2单片机的最小系统
STC89C52单片机的最小系统包含以下几个部分:
(1).电源电路:其主要目的是给单片机最小系统提供电源一般可以用5V的直流电进行供电,一般我们用USB接口来对最小系统输送电,在电路图中的VCC和GNG作为供电标符号。
(2).复位电路:复位电路可使CPU和最小系统中的其他部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始运行,由电容串联电阻构成,如图2-2并从“电容电压不能突变”的性质可知,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,当这个高电平持续两个机器周期以上就会复位。
(3).晶振电路:单片机内有一个用于构成振荡器的高正增益反向放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入和输出端,在它们两端接晶振构成稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振时通常安装两个30pF电容能保证振荡器稳定和可靠工作时,对频率起微调作用。本次设计晶振取11.0593MHz晶振的单片机,会产生精确的us级时歇,方便定时操作。
(4).EA引脚:上拉到VCC,表示程序烧写到单片机内部。在图2-2中的排阻RM1是P0扣上拉用的,C4是滤波电容,抗干扰用的。其他P0-P3口均为I/0口,每个口8个引脚,共32个,编号都是0-7,比如P0.0-P0.7,这些口是用来外接各种元器件,通过编程来实现各种所需要的功能。
(5).P3.0-P3.1 STC89C52是给单片机串口
2.3 温度传感器及电路
2.3.1 热敏电阻介绍
热敏电阻包括NTC热敏电阻和PTC热敏电阻。
本设计测温选择NTC热敏电阻100k,由NTC热敏电阻的特点及应用领域NTC热敏电阻是一种随环境温度上升,及其他电阻值呈指数关系下降,且温度系数很大的热敏元件,主要是掺杂过渡金属氧化物的热敏半导体陶瓷。及其应用主要基于电阻一温度特性可使微小的温度变化。如图2-3: