资源描述：
《基于单片机的温度测量系统的设计(Ch)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于单片机的温度测量系统的设计摘 要:温度测量是工业生产中的一个重要环节。采用石英晶体作为温度传感器,利用石英晶体对温度的灵敏度高、线性度好等优点,以80C552单片机为控制核心,实现了温度的高精度测量和测量结果的数字显示等技术。通过软件实现的数字滤波,减少了测量噪声。实验结果表明,系统设计合理、工作稳定可靠、温度测量精度高。同时给出了温度测量系统的硬件结构和软件设计。关键词:温度测量;单片机;数字滤波;80C5529DesignofTemperatureMeasurementBasedonSingl
2、eChipAbstract:Temperaturemeasurementisanimportantpartintheindustries.Quartzcrystalhasthefollowingmerits:highsensitivitytotemperature,goodlinearityandsoon.Basedontheabovemerits,ahighprecisiontemperaturemeasurementwithdigitaldisplayiscarriedout,inwhichthe
3、quartzcrystalasatemperaturesensorandthe80C552MCUasacontrolcorearea2dopted.Andwedesignadigitalfilterrealizingbysoftwaretoreducethemeasurenoise.Thispaperillustratesthehardwarestructureandsoftwaredesignofthetemperaturemeasurementsystem.Theexperimentresults
4、showthatthesystemhasthereasonabledesign,thegooddependabilityandhighmeasurementprecision.Keywords:temperaturemeasurement;singlechip;digitalfilter;80C5529 温度测量是工业生产中的一个重要环节。因为单片机体积小、价格便宜、具有通用性和灵活性,利用单片机设计温度测量系统,既可满足功能要求,又经济实惠。他不但面向控制,可靠性高,抗干扰能力强,而且具有掉电保护
5、功能。另外,他的I/O接口功能很强,便于系统扩展,应用研制周期短,开发效率高。本文将主要讨论基于单片机的温度测量系统的硬件和软件系统的设计问题。1．系统硬件组成如图1所示,单片机测量系统一般由前向通道、单片机、后向通道组成。前向通道是单片机对被控参数的输入通道,后向通道是单片机把处理后的数字量进行传递、输出、控制和调节的通道。1．1 以80C552为核心的温度测量系统的总体结构本设计方案采用如图2所示的结构。该系统由80C552芯片、共阴极7段LED数码管、EPROM2764(或27128)、锁存器7
6、4LS373、采集信号的变送器、晶体振荡电路和复位电路组成。其中,80C552芯片的P314引脚为温度测量电路信号输入端。图1 单片机测量系统的结构框图80C552单片机的68个引脚共分为端口线、电源线和控制线3类。80C552单片机无片内ROM,有256B的片内RAM,4个并行I/O端口,内部有8310位的A/D端口,2路外部中断。P1口作为LED字形码口。XTAL1和XTAL2接晶体振荡器(他对数据区的读写脉宽为500μs,对程序区的读脉宽约250μs,能够满足大多数存储芯片和接口芯片的时序要求)
7、。1．2 信号采集电路在工业控制中,被控对象的参数通常是非电物理量(如温度、湿度、压力等),因此需要一个A/D转换器把前向通道送来的模拟信号转换为数字信号传送给单片机。但是石英晶体传感器输出的是数字量,可方便测量电路的设计,并且具有较强的抗干扰能力。石英晶体温度传感器是一种精度高、频率稳定性好、灵敏度高、线性度好的温度测量传感器。与美国AnalogDevices9公司生产的二端式集成温度电流传感器AD590相比,石英晶体温度传感器灵敏度较高,达到01001℃,经多段插值线性化后,测量3℃温差的误差<0
8、.008℃,而AD590精度只达到±015℃,分辨率为011℃。如图3所示,对温度敏感的+5Y切型石英振子和对温度不敏感的AT切型的石英振子分别接入振荡器1和振荡器2,这2个振荡器的输出同时送给差频电路,差频电路输出经过接口电路(计数器)送给单片机P314。图2 以80C552为核心的温度测量系统框图图3 信号采集过程原理图1．3 温度显示电路本设计中用4个LED组成显示单元,采用静态显示方式。如图4所示,80C552通过24译码器对4只MC14495芯
