基于5单片机、k型热电偶、max6675的8路温度显示系统

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1、自动化工程训练课程设计学院名称信息科学与工程学院专业班级自动化1202班姓名黎毅刚指导老师刘芳目录第一章绪论第二章方案论证2.1温度采集方案2.2显示界面方案第三章系统整体设计3.1系统总体分析3.2设计原理第四章各个元器件及芯片简介4.1AT89C51单片机介绍4.2K型热电偶简介4.3MAX6675简介4.4LCD12864简介第五章各部分电路设计5.1温度采集电路5.2数据处理电路5.3温度显示电路5.4超限报警电路第六章心得体会附录1硬件仿真图与运行效果展示附录2软件代码第一章绪论在工业生产中，需要检测工艺生产线的温度，而且这个温度范围还很大。该系统采集主要以Atmel公司的A

2、T89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据的无线传输。AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器。无线收发一体数传MODEM模块PTR2000芯片性能优异，在业界居领先水平，它的显著特点是所需外围元件少，因而设计非常方便。因此用来设计工业温度检测系统相当的合适。在本文中，主要说明单片机与K型热电偶以及K型热电偶模数转换器—MAX6675的组合，形成单片机的温度检测系统。包括：如何针对系统的需求选择合适的温度检测器件，如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制温度检测器件进行

3、数据传输的单片机程序，并简要介绍数字温度传感器MAX6675的应用。44第二章方案论证2.1温度采集方案方案一：模拟温度传感器。采用热敏电阻，将温度值转换为电压值，经运算放大器放大后送A/D转换器将模拟信号变换为数字信号，再由单片机经过比较计算得到温度值。优点：应用广泛，特别是工程领域，采用不同的热敏电阻，可实现低温到超高温的测量。缺点：必须采用高速高位A/D转换器，系统复杂，成本高，还以引进非线性误差，得通过软件差值修正方案二：采用集成数字温度传感器DS18B20。该传感器采用单总线接口，能方便的与单片机通信。测温范围从-55到+125,测温精度9-12位可调，12位时最大转换时间为

4、750ms，但是不满足本设计的要求。缺点：不能实现高温测量。方案三：采用K型热电偶与K型热电偶模数转换器—MAX6675的组合，该组合采用单总线接口，能方便的与单片机通信，测量范围从0到+1050度，测温精度为12位，完全满足本设计的要求，因此采用此方案。2.2显示界面方案方案一：用数码管显示，优点：结构简单，成本低。缺点：只能显示一测量点和有限的符号。方案二：采用LCD12864显示。可以实现中英文操作提示，方便人机交换。能同时显示多点温度值，使用方便，而且价格适中，本系统设计为多点温度采集情况可以采用。第三章系统总体设计3.1系统总体分析本系统采用的是K型热电偶采集温度，因此本设计

5、有温度采集部分，数据处理部分，温度显示部分，故障显示并显示部分组成。AT89C51单片机以及单片机的外围电路由晶振电路，复位电路，温度采集电路，温度显示电路，超限报警电路组成。系统设计框图如下：44八路温度数据采集电路晶振电路单片机LCD温度显示电路超限报警电路系统设计框图3.2设计原理温度采集部分先使用K型热电偶对环境温度进行检查，再经过K型热电偶模数转换器—MAX6675，进行温度转换，将环境温度转换成12位二进制数据采集进单片机，以便单片机进行数据处理。在本系统中，由于是8路温度采集，因此使用串行的方式，依次对8路温度进行采集，并用单片机的P2口来传输与反馈数据。数据处理部分利用

6、算法，在单片机中对采集到的数据进行处理，并转换成百、十、个位通过P0口进行输出。温度显示部分通过调用LCD的显示函数，将温度以两列的方式实时地显示在LCD上。超限报警部分通过软件算法，检测8度的温度是否在100度到999度的范围内，一旦超过这个范围，这进行故障报警，并在LCD上显示“超温”或者“低温”，并且同时通过蜂鸣器以及LED灯，来进行声光报警。44第四章各个元器件及芯片简介4.1AT89C51单片机介绍AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory

7、）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用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，AT89C2051是它的一种精简版本。1．主要特性：1、与MCS-51兼容2、4K字节可编程闪烁存储器3、1000写/擦循环数据保留时间10年4、全静态