片机课程设计--基于单片机的温度数据采集系统设计

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1、单片机课程设计单片机课程设计任务书题目：基于单片机的温度数据采集系统设计一．设计要求1．被测量温度范围：0~500℃，温度分辨率为0.5℃。2．被测温度点：4个，每2秒测量一次。3．显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。显示方式为定点显示和轮流显示。4．键盘要求：（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。二．设计内容1．单片机及电源管理模块设计。单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源管理模块要实现高精密稳压输出，为单片机及A/D转换器供电。2．传感器及放大器设计。传感器可以选用镍铬—镍硅热电偶（分度号K），放大器要实现热电偶输出的mV级信号到A/D

2、输入V级信号放大。3．多路转换开关及A/D转换器设计。多路开关可以选用CD4052，A/D可选用MC14433等。4．显示器设计。可以选用LED显示或LCD显示。33自动化10-1班袁亚男单片机课程设计5．键盘电路设计。实现定点显示按键；轮流显示按键；其他功能键。6．系统软件设计。系统初始化模块，键盘扫描模块，显示模块，数据采集模块，标度变换模块等。33自动化10-1班袁亚男单片机课程设计引言：在生产和日常生活中，温度的测量及控制十分重要，实时温度检测系统在各个方面应用十分广泛。消防电气的非破坏性温度检测，大型电力、通讯设备过热故障预知检测，各类机械组件的过热预警，医疗相关设备的温度测试

3、等等都离不开温度数据采集控制系统。随着科学技术的发展，电子学技术也随之迅猛发展，同时带动了大批相关产业的发展，其应用范围也越来越广泛。近年来单片机发展也同样十分迅速，单片机已经渗透到工业、农业、国防等各个领域，单片机以其体积小，可靠性高，造价低，开发周期短的特点被广泛推广与应用。传统的温度采集不仅耗时而且精度低，远不能满足各行业对温度数据高精度，高可靠性的要求。温度的控制及测量对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到重要作用。在单片机温度测量系统中关键是测量温度，控制温度和保持温度。温度测量是工业对象的主要被控参数之一。本此题目的总体功能就是利用单片机和热

4、敏原件实现温度的采集与读数，利用五位LED显示温度读数和所选通道号，实现热电转化，实现温度的精确测量。本设计是以Atmel公司的AT89S51单片机为控制核心，通过MC14433模数转换对所测的温度进行数字量变化，且通过数码管进行相应的温度显示。采用微机进行温度检测，数字显示，信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要作用。33自动化10-1班袁亚男单片机课程设计目录：一、系统总体功能及技术指标的描述5二、各模块电路原理描述52.1单片机及电源模块设计52.2、AT89S51引脚说明72.3、数据采集模块设计112.4、多路开关122.5、放大器152.6、A/D

5、转换器162.7、显示器设计212.8、键盘电路设计222.9、电路总体设计图22三、软件流程图24四、程序清单25五、设计总结及体会31六、参考资料3233自动化10-1班袁亚男单片机课程设计一、系统总体功能及技术指标的描述1.系统的总体功能：温度数据采集系统，实现温度的采集与读书，利用五位LED显示温度读数和所选通道号，实现热电转化的原理过程。被测量温度范围：0~500℃，温度分辨率为0.5℃。被测温度点4个，每2秒测量一次。显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。显示方式为定点显示和轮流显示，可以通过按键改变显示方式。2.技术指标要求：1．被测量温度范围：0~500

6、℃，温度分辨率为0.5℃。2．被测温度点：4个，每2秒测量一次。3．显示器要求：通道号1位，温度4位（精度到小数点后一位）。显示方式为定点显示和轮流显示。4．键盘要求：（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。二、各模块电路原理描述2.1单片机及电源模块设计33自动化10-1班袁亚男单片机课程设计如图所示为AT89S51芯片的引脚图。兼容标准MCS-51指令系统的AT89S51单片机是一个低功耗、高性能CHMOS的单片机，片内含4KB在线可编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。AT89S51单片机片内的Flash可允许在线重新编程

7、，也可用通用非易失性存储编程器编程；片内数据存储器内含128字节的RAM；有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口;具有两个16位可编程定时器；中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先级的中断结构；震荡器频率0到33MHZ，因此我们在此选用12MHZ的晶振是比较合理的；具有片内看门狗定时器；具有断电标志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三种封装形式[8]。33自动化10-1班袁亚男单片