测试技术课程设计

该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感 器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样， 适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。他能直接读出被测温度 并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位数字值读书方式从 DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需一根口线读写。 3、方案三： 采用AD590。 AD590拥有良好的线性关系，灵敏度较高、使用简单方便。但是 这种传感器的价格比其他的两种都贵很多，因此不用。 经过上述三种方案的论证比较，综合成本、性能等因素，最终选取 第一方案。
二、测量现实方案的确定
1、方案一 该方案采用LED显示。 LED数码现实中的每一个像素单元就是一个发光二极管，如果是单 色，一般是红色发光二极管。如果是彩色，一般是三个三原色小二极管 组成的一个大二极管。这些二极管组成的矩阵有数码控制实时现实蚊子 或者图像，造价相对低廉，组成的图像面积大。但是本次试验做的测温 系统只要求显示实时的温度，内容并不复杂，所以一个四位的LED数码 管就能满足要求。 2、方案二 该方案采用LCD液晶显示。 液晶显示器是一种被动式的显示器，即液晶本身并不发光，而是利 用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，而达到白底黑字或者黑 底白字显示的目的。LCD液晶的像素单元式整合在同一块液晶版当中分 隔出来的小方格。通过数码管控制这些极小的方格进行显像。显示非常 细腻，但是造价高。 经过研究分析，选择方案一。
一、传感器方案论证
1、方案一： 该方案采用热敏电阻。 热电阻的电阻值是随温度变化而变化，半导体陶瓷热敏电阻是负温 度系数，温度 越高电阻值越低，铜热电阻和铂热电阻是正温度系数，温度越高电阻值 越高，他们都有一个必备条件，就是具备非常优良的复现性和优良的线 性。而且电路设计简单，可以较容易的获得温度与电路输出电压的关 系。 2、方案二： DS18B20数字温度传感器。
{ unsigned char m,k; display_bit=0x7f; for(m=0;m<5;m++) { k=led[display_buffer[m]]; send(k); P1=display_bit; delay(); P1=0xff; display_bit=_crol_(display_bit,1); } display_bit=0x7f; } //******************************************************************** // 键盘扫描子程序组 // 入口参数：无 出口参数：键号（0-7，无键按下为0xff） //******************************************************************** void delayy(int n) { unsigned int j,k; for(k=0;k<n;k++) { for(j=0;j<100;j++); } } unsigned char key(void) { unsigned char buffer,display_bit,i; buffer=0xff; delayy(0x02); display_bit=0xfe; for(i=0;i<8;i++); { send(display_bit); if(!KD_KEY) { buffer=display_bit;
return(i); } display_bit=_crol_(display_bit,1); } return(0xff); } //**********************AD0809转换子程序 ****************************** // 入口参数：先通过P3.3,P3.4,P3.5(即0809的ABC)设定输入通道 // 出口参数：AD转换结果（0-255） //******************************************************************** uint AD0809(void) { uint n; D0809AD=0; while(EOC==0); n=D0809AD; return(n); } // 主函数
测试技术课程设计
姓名： 班级： 学号：
目录 1、 传感器方案论 证.................................................................1 二、测量现实方案的确 定.........................................................1 三、原理框 图.............................................................................1 四、电路设计及软件设计细 则.................................................2
} } for(i=0;i<10;i++) { ave=ave+data[i]; } ave=ave/10; display_buffer[3]=ave%10000/1000; display_buffer[2]=ave%1000/100; display_buffer[1]=ave%100/10; display_buffer[0]=ave%10; display(display_buffer); } void main() { while(1） { show（）； } }
#include<intrins.h> #include<absacc.h> #include<reg51.h> sbit SDA=P1^0; sbit CLK=P1^1; sbit KD_KEY=P1^2; sbit EOC=P3^2 ;
sbit A=P3^3; sbit D=P3^4; sbit C=P3^5; #define D0809AD XBYTE[0xbfff] #define uint unsigned int unsigned char data display_bit; unsigned char code led[20]= {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88, 0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xbf,0x89,0x8c}; //*************LED数码显示程序组 ************************************** // 入口参数：unsigned char display_buffer[5],显示字符数组 // 出口参数：无 //*********************************************************** void delay(void) { unsigned int j; for(j=0;j<100;j++); } void send(unsigned char a) { unsigned char k; for(k=0;k<8;k++); { if(_crol_(a,k)&0x80) SDA=1; else SDA=0; CLK=0; CLK=1; } } void display(unsigned char display_buffer[5])
三、原理框图
整个电路由四部分组成： （1） 温度传感电路 （2） 转换、放大、保护电路 （3） 单片机系统电路（包括键盘、显示器和A/D转换电路） （4） 系统控制程序 （5） 示器和A/D转换电路） （6） 系统控制程序
温度检测系统硬件原理框图如下：
单片机 系统电路 A/D转换 电路 转换、放大 保护电路 温度传感 电路
void show() { //选择通道 int i; unsigned int data[10]; unsigned char display_buffer[4] ; A=0;B=0;C=0; for(i=0;i<10,i++) { D0809=0; while(EOC==1) { data[i]=AD0809();
询或中断方式对AD进行扫描。ADC0809没有内部时钟，需要外部提供 10KHz—1290KHz的时钟信号因此使用单片机上的ALE输出信号通过1/2 分频得到。8051单片机的ALE口，输出的频率为Fosc/6，当系统晶振为 12MHz时，A/D上的频率约为1MHz，符合ADC0809的要求，通道选择 有单片机的低三位地址锁存得到，而ADC0809上的地址锁存允许脚第22 脚是与START连接在一起的，即在启动ＡＤ转换ADC0809，就会把通 道选择的数据锁存。 2、 软件设计流程图
四、电路设计及软件设计细则
1、键盘显示电路 键盘显示电路中有4位数码管，其标号为LED1—LED4。为了节省数 日输出I\O扣，在此选择串行接口方式，他紧紧占用2根I/O口线，一个数 据线SDA，另一个做用时时钟信号线CLK。4位共阳LED数码管与 STC89C52X2相连，其中P1.3-P1.6是选择位选的，段显先好由串口发 送，由它发送扫描信号，低电平有效，任何时候只有1位输出低电平， 由于P1口的驱动能力有限，需要增加驱动.LED动态显示原理：首先以 串行方式由SDA口向LED显示器数据端口发送第一位8位数，这时发送 位选信号数据0xBF到P1口，此时由于P1.6口为低电平，其它口为高电 平，因此只有LED1数码管显示该数。这样我们可以发送第二个数据， 同时我们应该使对应数码管位为低，保证其他位为高电平。以此类推对 显示数码管进行扫描，显示器分时轮流工作。虽然每次只有一个数码管 工作，但由于人眼的暂留效应现象使我们仍然会感觉所用显示器都在同 时工作。它的优点：硬件电路简单，占用较少I/O口，但其传输速度较 慢。 实验中采用是8位逐次逼近型芯片ADC0809，此芯片具有8路模拟输 入，单电源+5V供电，转换速度100微秒，实验提供两路直流电压测量 通道，两路交流信号测量通道，4路用户输入它的，且ADC参考电压可 选VCC或TL431调整输出电压。 ADC0809的启动信号START和读取数据适用控制线号OE是从可编程 逻辑芯片GAL16V8取得的，他通过地址总线进行译码，然后与/WR,/RD 信号进行逻辑组合二产生这两个控制信号。AD转换结束后，EOC信号 将会变高。此信号经过取反后输入到外部中断0口，这样就可以使用查
五、电路各部分原理图
图为测温系统单片机系统
图为温度测量系统经过反向放大的电路
图为AD0809的实用电路
图为系统的显示电路
图为整体系统
六、电子元器件：
AT89C51RD+单片机，74LS02，LM124运放，四位数码管，AD0809, 10K滑动变阻器，PT100铂电阻，一些电阻
七、程Fra Baidu bibliotek清单：
五、电路各部分原理 图.............................................................3 六、电子元器 件.........................................................................4 七、程序清 单.............................................................................4 8、 误差分 析.............................................................................9 九、收获心 得.............................................................................9