温度检测系统完整版

温度检测系统设计

本设计测量的温度为环境温度，测量范围从0℃—50℃。 检测系统主要由硬件系统和软件系统两大部分组成。

硬件系统包括：集成温度传感器LM35，数据采集和转换模块（A/D 转换器ADC0809），主控器（AT89S51），点阵字符型液晶显示模块（RT1602C ）。

软件系统包括：前置的各芯片管脚定义、函数声明、全局变量声明、主函数和实现各种功能的子程序：A/D 驱动程序、LCD 初始化程序、LCD 判忙程序、LCD 写数据命令程序、LCD 显示程序、延时程序。

系统设计原理：温度传感器输出0~1V 的线形电压信号，为了提高测量精度将温度传感器的输出电压通过调理电路输出0~3V 的线形电压信号，2路模拟信号通过A/D 转换器转换成数字信号然后由A/D 转换器把数字信号输入到单片机，单片机进行温度补偿后送入液晶显示模块中显示。

系统的硬件设计

系统的硬件主要由温湿度检测模块、ADC0809的A/D 转换模块、主控制模块、LCD 显示模块等组成。系统原理图如图所示。系统硬件设计电路图见附录A 。

温度传感器

温度传感器采用菲利浦公司生产的精密集成电路温度传感器LM35，功耗低，精度高，价格便宜。

LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度成线性比例，且无需外部校准或微调，可以提供±1／4℃的常用的室温精度。LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系用公式表示，0℃时输出为0 V，每升高1℃，输出电压增加10 mV。

•工作电压：直流4～30V；

•工作电流：小于133μA

•输出电压：+6V～-1.0V

•输出阻抗：1mA负载时0.1Ω；

•精度：0.5℃精度（在+25℃时）；

•漏泄电流：小于60μA；

•比例因数：线性+10.0mV/℃；

•非线性值：±1/4℃；

•校准方式：直接用摄氏温度校准；

•封装：密封TO-46晶体管封装或塑料TO-92晶体管封装；

•使用温度范围：-55～+150℃额定范围。

温度传感器信号调理电路

A/D转换

数据采集和转换通过A/D转换器实现，本次设计采用8位A/D转换器ADC0809来完成转换任务。

转换电路设计

根据ADC0809的特点和管脚特性设计其外围电路接口如图所示。

ADC0809与单片机接口电路

其中26管脚接收温度模拟电压信号。CLOCK为工作时钟，时钟信号由外

界提供，频率为1MHZ，由10管脚外接二进制计数器CD14024二分频得到。为了提高A/D转换精度，A/D转换器的基准电压调整为3V，由图2所示电路完成。

图1时钟信号分频电路

图2电压调制电路

液晶显示设计

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，其显示美观、使用方便，故本设计采用点阵字符型液晶显示模块RT1602C。

液晶模块RT1602C简介

液晶模块RT1602C是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可分为1行16个字、2行16个字。

本系统的液晶显示模块与单片机接口电路如图3所示。

图3 液晶显示模块与单片机接口电路

A/D转换的软件设计

A/D转换由集成电路ADC0809完成，地址线（23~25脚）决定对哪一路模拟输入作A/D转换。ALE锁存地址控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。START为测试控制，当输入为一个2µs宽电平脉冲时，就开始A/D转换。EOC为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，EOC高电平。OE为A/D

转换数据输出允许控制,当OE为高电平时，A/D转换数据从P0端口输出。A/D 转换子函数R eadADC0809（）的流程图如图4所示。

图4 A/D转换程序流程图

3.3 液晶显示软件设计

显示程序由各程序模块组成，LCD初始化程序、LCD判忙程序、LCD写数据命令程序、LCD显示程序，在主函数中我们只需要调用这些程序模块即可，这样既简单又实用。

LCD判忙程序：

void LcdBusy(void)

{

do

{

DataPort=0xff;

LCD_RS=0;

LCD_RW=1;

LCD_E =0;

_nop_();

LCD_E = 1;

}while(DataPort & 0x80);

LCD_E=0;

}

LCD写命令程序：

void LcdWriteCmd ( Uchar Command ) {

LCD_ME = 0;

LcdBusy();

LCD_RS = 0;

LCD_RW = 0;

DataPort = Command;

LCD_E = 1;

_nop_();

_nop_();

LCD_E = 0;

}

LCD写数据程序：

void LcdWriteData( Uchar DATA ) {

LcdBusy();

LCD_ME = 0;

LCD_RS = 1;

LCD_RW = 0;

LCD_E = 1;

DataPort=DATA;

_nop_();

LCD_E=0;

}

LCD初始化程序：

void Initialization_1602(void) {

LcdWriteCmd(0x01);

LcdWriteCmd(0x38);