单片机课程设计基于mcs51单片机的温度采集系统 学位论文 .doc

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1、微型计算机技术专业方向课程设计任务书题目名称：基于MCS-51单片机的数据采集系统专业自动化班级111班姓名学号课程设计任务书课程名称：微型计算机技术设计题目：基于MCS-51单片机的温度采集系统系统硬件要求：1、配置单片机的外部程序ROM空间，容量为外扩ROM，RAM各32KB（其大小由设计者自己设计），系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统。2、配置0809芯片作为数据采集通道（也可以选择其他芯片），对外部1路温度传感器输入信号采集。3、显示部分为LED动态显示设计和键盘设计。4、要求每1s采样一次，使用中断完成，其温度测量范围为

2、-20-70度，精度要求1度。5、接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口〔8155或8255〕，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用LED显示，显示电路也根据显示的内容设计；6、有开机显示状态（如显示88....）；软件设计：1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及SP指针等）；2）各功能子程序设计，温度采集计算子程序、键盘子程序显示子程序设计，定时，中断程序等；）选做要求：1、2路信号采集。2、可使用按键选择输入通道。3、具有自动通道轮换采样功能。其他要求：1、每位同学独立完成本设计。2、依据题目要求，提出系统

3、设计方案。3、设计系统电路原理图。4、调试系统硬件电路、功能程序。5、编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序）（1）报告书封面（2）课程设计任务书（3）系统设计方案的提出、分析（4）系统中典型电路的分析（5）系统软件结构框图（6）系统电路原理图（7）源程序（8）课设字数不少于2000字成绩评语摘要本文是以MCS-51单片机系统为基础的，通过热电阻PT100的阻值随温度的变化的特性，通过采集得到的模拟信号，并通过A/D转换器ADC0809对模拟信号进行模数转换，把转换得到的数字信号按照顺序分别送入单片机，通过单片机进行均值滤波

4、，并通过查表得到温度值。LED数码管显示。本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。并且为以后温度控制系统的扩展提供了方便，提供了键盘可以进行温度设定和模式选择。并且提供了利用VisualStdio2010编写的温度调节上位机进行温度监控和调试。为以后的系统扩展调试提供了方便。关键词：A/D转换器;热电阻;MCS-51,上位机第一章前言1第二章系统总体设计12.1系统概述12.2系统工作原理分析1第三章硬件部分23.1单片机最小系统及键盘模块33.2数据采集通道模块53.3串行口模块53.4并行I/O芯

5、片及显示模块63.5温度传感器模块63.6外部储存器模块7第四章软件部分84.1主程序的设计84.2定时器中断程序的设计94.3数据采样程序的设计94.4A/D转换程序的设计114.5LED显示程序设计.12第五章辅助调试工具16总结17参考文献17附录1硬件原理图及PCB图17附录2分程序代码18第一章前言温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、烘烤、煅烧、蒸馏、结晶、空气流动以及温度漂移等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量以及生活安全等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。

6、温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。并且温度控制是一个大惯性控制，控制难度比较大。温度采集任务在温度控制中是比较重要的一个环节，因此本文来研究温度采集系统，意义重大。第二章系统总体设计2.1系统概述根据课程设计要求的性能指标，本系统要满足一定精度的温度采集的基本功能，同

7、时系统还具有动态显示当前的测量温度值的功能和键盘操作的功能。2.2系统原理分析本文以MCS-51单片机系统为基础，通过温度传感器PT100随温度的变化而得到的模拟信号进行采集，连接ADC0809实现单路路模拟信号的采集，并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换，把转换得到的数字信号送入单片机,通过LED显示。本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。根据本课题的设计目标以及硬件的特点，本系统的总体设计框图如图所示。图一系统框图第三章硬件部分3.1单片机最小系统及键盘模块单片机选用AT89C51，该器件采

8、用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种