基于单片机的多点温度测量显示系统设计(1)

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基于单片机的多点温度测量显示系统设计
李红萍Hale Waihona Puke Baidu
（ 兰州石化职业技术学院 电子电气工程系， 甘肃 兰州 $)’’#’ ）
摘! 要：针对常规多点温度测量显示系统的缺点与不足， 设计出以 *+,-" 单片机为主控 器的全数字化多点温度测量显示系统。本系统采用模数转换芯片 ./,’*’+ 巡回采集现 场的多点温度信号， 经过数字滤波、 标度转换等处理过程， 最后将处理后的数字量送到显
2.期刊论文 王新辉 ADC0809、8155应用在MCS-51单片机系统中的问题 -电脑开发与应用2003,16(11)
介绍了MCS-51单片机与8155、ADC0809接口的问题,还介绍了MCS-51单片机、8155、ADC0809等芯片在实际应用过程中遇到的问题及解决的方法,提出 了造成这些问题的可能原因,给出了MCS-51单片机与8155、ADC0809的连接线路.
*$ 系统软件设计
系统软 件 设 计 采 用 模 块 化 的 设 计 思 想， 即将 57 转换、 数字滤波、 循环检测等功能编写成一个个 程序模块， 最后在主程序中调用。系统的主要程序 流程图如图 * 所示。 03 中断服务程序
（ D）
修改缓冲区中断服务子程序
图 !$ 中值滤波程序框图
!" !" *$ 中值滤波程序 +,-./0# 12-$ *34； 三次 5 6 7 转换结果单元 +,-./0! 12-$ *#4 +,-./0* 12-$ *!4 +,-./08 12-$ **4； 中值滤波结果单元 +, ： 9:; 5， 采样值 # <=.1 5， +,-./0!， +,#； 值 # 不等于值 ! 转 +,# +=9> +,8 +,# ： =.< +,! ；值 # ? 值 ! 转 +,! @<4 5， +,-./0! ；值 # 、 值 ! 交换数据 @<4 5， 采样值 # +,! ： 9:; 5， +,-./0! 万 方数据 +,-./0* ， +,* ； 值 ! 不等于值 * 转 +,* <=.1 5，
万方数据
基于单片机的多点温度测量显示系统设计
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 李红萍， LI Hong-ping 兰州石化职业技术学院,电子电气工程系,甘肃,兰州,730060 兰州石化职业技术学院学报 JOURNAL OF LANZHOU PETROCHEMICAL COLLEGE OF TECHNOLOGY 2006，6(1) 3次
! ! 收稿日期： (’’# % ’) % "’ ! ! 作者简介： 李红萍 （ "+$’ % ） ， 女， 甘肃榆中人， 讲师， 硕士生8 万方数据
(8 "! 标度变换 生产现场的温度对象其测量范围都各不相同， 而计算机只能接受温度变送器送来的标准信号， 怎 样才能显示被测的温度值的大小呢？这就需通过标 ［ -］ 。设被测温度范围为 "’’ 5 -’’ 9 ， 度变换来完成 则检测到的任 对应得到的二进制数字量为 ’ 5 (-- ， 一数字量 : 对应的温度值 ; 为： ;< （ -’’ % "’’ ） = (-- % ’ ）> "’’ $: （ 分辨率是指 . = / 转换器对输入信号的分辨能 力。 分辨率 < " = (* $"’’? < ’8 )+? 最小分辨电压 < ’8 )+ $ （ -7 % "7）< "-8 #67 (8 (! 信号的数字滤波问题 由于干扰的存在， 可能导致 . = / 转换的结果与 炉温出现差异， 为了提高系统的可靠性和信号的真 实性， 采用程序计算的方法对采样信号进行平滑加
相似文献(10条) 1.期刊论文 元增民.YUAN Zengmin AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接 -长沙大学学报(自然科学 版)2005,19(5)
根据模数转换器定位为单片机的外部RAM单元的概念,介绍了AT89S51单片机与ADC0809模数转换器三种典型连接电路及程序编制.分析了三种电路硬件 和软件特点.并且给出了一种能用于中断、串行口和模数转换等项目的综合训练的短小精悍的可执行程序.
参考文献(5条) 1.陈宜冬.赵丽萍 温度巡回检测系统[期刊论文]-电脑学习 2003(03) 2.杨丽君 AT89C51单片机控制的多路温度检测系统 2000(03) 3.王宛苹.吕幼华.胡建萍 数字温度巡回检测系统[期刊论文]-杭州电子工业学院学报 2001(01) 4.李双科.吴记群 基于AT89C51单片机控制的汽车倒车雷达系统设计与实现[期刊论文]-兰州石化职业技术学院学报 2005(04) 5.陈金鹏.黄高胜 基于8051单片机的三相电网功率因数角的测量[期刊论文]-兰州石化职业技术学院学报 2005(03)
图 "! 温度巡回检测系统硬件框图
(! 标度变换与数字滤波 " ! 系统硬件设计
单片机多点温度测量显示系统硬件框图如图 " 所示。 该系统以 *+,-" 单片机为核心， 现场需观察的 * 个温度点的温度信号经热电偶、 热电阻检测后送到温 度变送器， 温度变送器将测温元件来的非线性信号线 性化处理后输出 & 5 (’6. 的标准电流信号， 此信号与 现场的温度一一对应； 温度变送器的输出的电流信号 经 (-’! 的电阻转换成 " 5 -7 的标准电压信号后送到 ./,’*’+ 的 * 个模拟输入端， 其中的一路输入电压信 号经 ./,’*’+ 转换后变为数字量送到单片机内进行标 度变换、 数字滤波等技术处理， 处理后的数据送键盘显 ［&］ 。 示单元显示当前温度点及温度值
［ " % )］ 示器上分时显示各点的温度值 。
关键词： 单片机； ./,’*’+ ； 数字滤波； 标度转换 中图分类号：01*""! ! ! ! ! ! ! 文献标识码：.
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引言
多点温度测量显示系统设置了八个通道选择按 钮， 六个 23/ 显示器， 通常情况下每隔 (4 依次显示 各通道的通道号、 温度值， 当需显示某一特定的通道 时， 用通道选择按钮选择所需的通道， 并在显示器上 显示通道号、 温度值。它克服了常规仪表笨重的缺 点， 与小型打印机联机即可记录现场各点的温度值。
第 # 卷 第 " 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 兰州石化职业技术学院学报! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! (’’# 年 ) 月 C@DEFGA @H 2GFIJ@D KLME@NJL6ONGA ,@AALPL @H 0LNJF@A@PQ
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［%］ # 陈宜冬， 赵丽萍 & 温度巡回检测系统 ［ ’］ ( 电脑学习( )**" ， （"） ： + , %*& ［)］ # 杨丽君 & -./+01% 单片机控制的多路温度检测系统 ［ ’］ ( 自动化与仪表， )*** ， （"） ： 22 , 2/& ［"］ # 王 宛 苹， 吕 幼 华， 胡建萍 & 数字温度巡回检测系统 ［ ’］ ( 杭州电子工业学院学报， )**% ， （%） ： 11 , 1/& ［$］ # 李双科， 吴记群 ，基于 -./+01% 单片机控制的汽车倒 车雷达系统设计与实现［ ’ ］ ( 兰州石化职业技术学院 学报， )**1 ， （$） ： )/ , "*& ［ 1 ］# 陈金鹏， 黄高胜 & 基于 /*1% 单片机的三相电网功率 因数角的 测 量 ［ ’］ & 兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报， )**1 ， （"） ： )) , )$& （ !） 图 "# 多点温度测量显示系统主要程序流程图
4.期刊论文 申小海.李俊莉.SHEN Xiao-hai.LI Jun-li 基于ADC0809的模数转换应用举隅 -河南师范大学学报（自 然科学版）2008,36(4)
模数转换器通常定位为单片机的外部RAM单元.介绍了ADC0809与AT89S51接口电路的几种方法,分析了各种接口电路的特点及其扼要的启动程序.
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（ E）
# 李红萍 & 基于单片机的多点温度测量显示系统设计# # # # # 巡回检测程序
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结束语
数字化仪表代替常规的模拟仪表， 是自动化技 术发展的必然趋势。单片机多点温度测量显示系统 就是为适应自动化技术的发展而设计的， 当然它还 存在一定的不足， 比如与上位机的通讯问题， 还需我 们进一步开发和研究。 参考文献：
・#F・ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ !33A 年$ 工， 从而克服虚假信号， 这种算法称为数字滤波。 !" !" #$ 数字滤波的方法 #） 限幅滤波， 其基本方法是通过比较相邻 （% 和 % & # 时刻） 的两个采样值 ’% 和 ’% & # ， 如果它们的 差值过大" 超出了参数可能的最大变化范围， 则认为 发生了随机干扰， 并视后一次采样值 ’% 为非法值， 应予剔除。其相应算法为： *# $ ! " ( ! " ! ( !" ( ) !" & !" & # ) *# $ ! " ( ! " & # +=9> +,A ； 中间值放 +,-./08 =< +,8 ；值 ! ? 值 * 转 +,8 +,* ： +=9> +,A ；中间值放 +,-./08 +,8： 9:; 5， +,-./0*； 值 * 不等于值 # 转 +,B <=.1 5， 采样值 # ， +,B +=9> +,A ；中间值放 +,-./08 +,B ： =< +,A ；值 * ? 值 # 转 +,B 采样值 # @<4 5， +,A ： 9:; +,-./08 ， 5；中间值放 +,-./08 C10
{
$ $ !） 中值滤波， 就是连续采样三次， 取中间值作 为本次采样值。 *） 算术平均滤波， 就是连续取几个采样值进行 算术平均。其数学表达式为： & # $ % + !’ & ’ %# 因中值滤波方法简单， 滤波结果就是实际采样 值中的一次， 真实地反应了被测温度的大小， 因此， 本系统采用中值滤波法。 !" !" !$ 中值滤波程序框图 （ 图 !）
3.期刊论文 刘伟.丁雷.许婷.卢传涛.杨世江.汤东东 基于单片机微控制器的简易数字示波器设计 -信息系统工程 2010(10)
本文提出了一种简易数字示波器的设计方案,以STC89C52单片机作为控制核心,通过高速A/D器件ADC0809采集信号,实现信号的存储与测量.测试结果 证明本设计具有测量频率高,成本低,可靠性高等优点,故具有很高的实用价值.