第4章多通道温度检测系统的设计.doc

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1、第4章多通道温度检测系统的设计本章将以一个适用的多通道温度检测系统为设计主体，详细阐述该系统的设计方法。第4.1节系统功能（1）单通道测试键盘上标号为0~8的八个键为单通道试键，按一次其中一个键，即开始启动一个与该键标号相对应的一个测温通道，该测温点的温度值立即在显示屏上显示出来。温度测定值以闪烁方式显示，显示0.5s，关断0.5s。显示五次结束。显示屏上重新出现待命提示符“00”，等待键入新的键号。（2）八通道巡回检测键盘上标号为8的键为八通道巡回检测键。按一次8号键，即顺序启动八个测温通道进行巡回检测。每测

2、试一个通道，先在显示屏上显示该通道的通道号，然后再显示该测温点的温度值。通道号及温度值均以闪烁方式，通道号闪烁三次，温度值显示五次。只有按一次复位键后，巡回检测方式方可中断，显示屏上重新出现待命提示符“00”，等待键入新的键号。（3）被测点温度溢出提示当被测点温度≤－30℃时，显示器显示温度过低溢出提示“－99”；当被测点温度≥40℃时，显示器显示温度多高提示“99”。第4.2节系统组成图4-1给出了多通道温度检测系统的逻辑图，为了降低功耗，系统中全部使用MOS芯片。该系统各主要组成部分的功能如下：（1）单片机

3、8031用于系统控制，主频使用2MHz，机器周期为6μs。有加电复位和按键复位电路。（2）行列式键盘4行4列共16个功能键0~7键用于单通道测试，8号键用于八通道巡回检测。9~15号键不用，可由用户根据功能需要自定义。（3）A/D转换器ADC0809ADC0809为八个输入端，八位A/D转换器。用于8个通道的温度测量。使用一个型号为WH5-1A10K-B的电位器作为输入电路。八个电位器分别放置在需要进行温度测试的八个测试点上，作为温度传感器。（4）LED动态显示电路本系统采用四个七段码LED动态显示器，其结构和

4、工作方式在第三章已经详细说明。单通道测试时，最左边的显示器不显示任何信息；八通道巡回测试时，最左边的显示器用来显示通道号，其它三个显示器用来显示实时温度值。…‥…‥+5V4.7K×210K×8…‥01237654P2.6P2.7WRRDP00P078031P3.3P2.0P2.1P2.2PB7IO/MCSWRPB0RD8155AD0PC1PC0AD7PA0PA1PA2PA3D0IN0IN1D7RDIN2WRCSIN3EOCIN4ADC0809IN5ABIN6CIN7DpGFEDCBA74LS07X1X2X3X4

5、74LS04+5V4.7K×8+5V图4-1八通道温度检测系统逻辑图第4.3节软件说明及程序设计软件设计是本文重点，下面详细介绍本系统的程序设计。4.3.1软件说明（1）温度值的确定温度传感器将温度变为电信号后输入到A/D转换器，由A/D转换器将模拟量换成数字量，再通过查表程序即可由温度标准测量值表中确定被测点的温度值。由于测量环境和测量元器件的影响，在测定温度时，只采集一个数据往往会带来较大的误差。因此，我们的数据采集子程序设计为一次同时采集16个数据。如何得到16个数据的测量值，有各种不同的实现办法，通常是

6、采用求平均值的办法来实现。由于温度是一个缓慢变化的物理量，故同时采集的16个数据虽不尽相同，但离散性不大，只是在一个中间值附近出现较小的波动。所以，我们可以设计一个排序子程序，将所采集的16个数据按照从小到大的顺序排列好，然后选取位于中间的一个数据作为实际测量值即可，实践证明，这是一种比较简单有效的算法。（2）ROM分配表0000H——02FFH：主程序0300H——04FFH：子程序0500H——058CH：温度标准测量值表058DH——0594H：通道号显示表（3）RAM分配表30H——52H：A/D转换数

7、据采集缓冲区5AH——5CH：显示字符存放单元55H：被检测的通道号寄存器56H：巡回检测方式循环变量寄存器60H——6FH：堆栈（4）I/O口分配表P0口：低八位地址/数据总线P2口：高八位地址总线P3口：P3.3与EOC连接构成查询A/D转换器转换结束信号输入位（5）扩展I/O地址分配表78FFH：A/D模入通道通道0转换启动地址79FFH：A/D模入通道通道1转换启动地址7AFFH：A/D模入通道通道2转换启动地址7BFFH：A/D模入通道通道3转换启动地址7CFFH：A/D模入通道通道4转换启动地址7D

8、FFH：A/D模入通道通道5转换启动地址7EFFH：A/D模入通道通道6转换启动地址7FFFH：A/D模入通道通道7转换启动地址7F00H：8155的控制/状态命令口地址7F01H：8155的A口地址7F02H：8155的B口地址7F03H：8155的C口地址4.3.2程序设计思路（1）键输入程序硬件结构如图4-1所示，键输入程序设计流程图如图4-2所示：开始输入键号→A调用显示子程序