基于AD590温度采集系统的设计2

基于AD590温度采集系统的设计

计内容及要求

利用温度传感器AD590采集温度信号，并调理放大采集到的电压信号，用ADC0809进行电压转换，实现温度采集，并将采集温度显示出来。

二、设计原始资料

单片机原理及应用教程范立南2006年1月

单片机原理及应用教程刘瑞新2003年07月

三、设计完成后提交的文件和图表

1．计算说明书部分

1）方案论证报告打印版或手写版

2）程序流程图

3）具体程序

2．图纸部分：

具体电路原理图打印版

四、进程安排

教学内容学时地点

资料查阅与学习讨论1天单片机实验室

分散设计5天单片机实验室

编写报告3天单片机实验室

成果验收1天单片机实验室

五、主要参考资料

《电子设计自动化技术基础》马建国、孟宪元编清华大学出版2004年4月

《实用电子系统设计基础》姜威 2008年1月

《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》张靖武 2007年4月

摘要

本课题设计的是一种基于AD590和51单片机的温度采集系统，实现了对内温度的实时检测，可用于多种环境。用途广泛，应用方便。

系统主要由集成温度传感器AD590、数模转化器ADC0809和MCS-51单片机构成。AD590完成对实验台内部温度的采集传感，ADC0809接受从AD590传出的电压模拟信号，并将其转换成数字信号，方便单片机的操作以及显示显示检测点号、该点的温度及温升。

本系统以MCS-51单片机为核心。控制温度的采集、电压信号转换和温度的显示。

关键词：MCS-51单片机，温升，温度检测，传感器。

目录

一、系统方案 (5)

1.1 系统的设计思路 (5)

1.2 系统的设计目标 (5)

1.3实现功能 (5)

二、理论分析与计算 (5)

三、电路与程序设计 (6)

3.1电路 (6)

3.2程序 (7)

四、结果分析 (10)

五、总结 (11)

六、参考文献 (11)

一、系统方案

1.1 系统的设计思路

集成温度传感器AD590中有产热模块，AD590完成对实验台内部温度的采集传感，ADC0809接受从AD590传出的电压模拟信号，并将其转换成数字信号，通过51单片机的处理在景泰数码管上显示出来方便单片机的操作以及显示显示检测点号、该点的温度及温升。

1.2 系统的设计目标

本次课程设计的目标是实现对实验台上集成温度传感器AD590所产生的温度的即时采集，并实现温度准确的即时显示。

通过本次课程设计，提升自身对单片机这门课程的认识以及加深对单片机知识的学习。

1.3实现功能

实现从0度到85.3度的温度检测，每三格一度

二、理论分析与计算

系统使用集成电路温度传感器AD590作为测温器，AD590是一种精度和线性度较好的双端集成温度传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1A 最大电流的变化或1摄氏度等效误差。

图33-1 温度传感部分

图33-1给出了用于获得正比于绝对温度的输出电流的基本温度敏感电路，当温度有

了10℃的变化时输出电压变化为20mV，即该电路运放6脚电压随温度变化为2Mv/℃。

AD590将温度变化量转换成电压值变化量，经过OP07一级跟随后输入到电压放大电路，放大后的信号输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，利用CPU采集并存储采集到的数据。将温度传感器输出的小信号跟随放大45倍左右后，送至8位A/D转换器换成数字量。

设定温度为0摄氏度时变换放大电路送出的模拟量为0V，此时A/D输出的数字量为00H；温度为85.3摄氏度时变换放大电路送出5V电压，此时A/D输出的数字量为FFH，即每0.3摄氏度对应1LSB变化量。当温度超过报警温度报警85.3摄氏度，此时，输出电压约为5.0V左右。通过电压比较器接通硬件报警电路报警。输入A/D的模拟信号有过压保护，不会损坏A/D转换器。在实验平台硬件中，已有安全设计，即加热温度不会超过80℃。

系统出厂时已依据标准调整好了放大器的增益和零位。应注意：由于热惯性的影响及温度计显示的滞后因素，若要精确观察某温度点的测量值，在加热到观察温度点后，应停止加热，等待温度计示值稳定后，再观察记录结果。若选区观察点温度较高，还应相应延长等待时间。

需要说明的是，由于温度计和温度采样芯片AD590的采样点不同，理论计算值同显示略有偏差。

三、电路与程序设计

3.1电路：1 温度测量与控制电路

本实验需要用到CPU模块（F3区）和温度测量与控制模块（A5区）、并行模数转换模块（D7区）、8279显示模块（F4区）。温度测量与控制电路原理参见图33-2。

图33-2 温度测量与控制电路

2 静态数码管显示电路

本实验需要用到CPU模块（F3区）和静态数码管显示模块（B4区）。静态数码管显示电路原理图参见图9-1。

图9-1 静态数码管显示电路

1）系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线对应连接静态数码管显示模块的DIN、CLK到CPU模块的P30、P31。

2）启动PC机，打开Keil uVision2软件，加载程序，编译，下载，运行。

3）观察数码显示结果。

3.2程序：

org 000h

jmp main

org 0030h

main:

mov r0,#40h

mov dptr,#0bff8h ;指向0809首地址

movx @dptr,a ;启动A/D转换

tt1:

movx a,@dptr ;读数

movx @r0,a ;存数