温度采集系统.docx

1、温度采集系统） 方案设计与分析 1温度控制系统方案 测温系统采用集成温度传感器AD590测量温度,AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。可广泛应用于各种冰箱、空调器、粮仓、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。 将AD590测得的温度信号经转换电路转换为电压量输出,再经AD转换后,将数据送入单片机处理,最后由显示电路显示所测温度,此外还设有键盘,用来设置温度,将测得温度与设置温度比较后,由指示灯指示系统所处的工作状态。 2硬件资源简介 2.1 89C51简介 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（F

2、PEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。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89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.3三端稳压器LM7805简介 三

3、端稳压集成电路lm7805 电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的lm78 系列和负电压输出的lm79系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有lm9013样子的TO-92封装。用lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如lm7806表示 ） 输出电压为正6V，lm7909表示输出电

4、压为负9V。为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。 2.4 AD590简介 AD590是美国ANALO G DEV ICES 公司的单片集成两端感温电流源。 其主要特性如下： (1) 流过器件的电流(A) 等于器件所处环境的热力学温度(开尔文) 度数：Ir/T=1 式中，Ir流过器件(AD590) 的电流，单位为A；T热力学温度，单位为K； (2) AD590的测温范围为- 55+150； (3) AD590的电源电压范围为430 V，可以承受44 V正向电压和20 V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏； (4) 输出电阻为710 m； (5) 精度高，AD590在- 55

5、+150范围内，非线性误差仅为0.3。 2.5 ADC0801简介 ADC0801是逐次逼近式8位MOS型AD转换器。 3系统结构图 温度系统的总体结构框图如图3-1所示。主要包括温度采集、实时温度显示、报警指示、输入键盘，系统核心采用AT89C51单片机作为微处理器。 实时显示温度采集 单片机 报警指示键盘输入 图3-1 系统总体原理框图温度采集部分将数据传入单片机进行数据处理，然后送到实时显示部分显。示。实时显示部分可以显示通过键盘输入的设置温度，默认设置温度为20 将所测温度与设置的温度进行比较后报警。 系统设计4 ） 4.1硬件设计 4.1.1电源设计 测温电路需要+12V、-12V电

6、源，单片机系统和显示电路需要+5V电源，将220V交流电压变压整流后经三端稳压器LM7805、LM7812、LM7912分别输出+5V、+12V、-12V电压。 图4-1 4.1.2最小系统 本设计采用AT89C51单片机，采取上电自动复位和手动复位两种复位方式。连接电路图如图4-2。 ） 4-2 图 键盘设计4.1.3口，和P33以中断方式输入，设置温度值采用两个按键，分别接单片机的P32 一个按键控制数值递增，另一个控制递减。 ） 4-3 图 LED 显示4.1.4显示分为两部分，分别显示两位测得温度值和两位设置的温度值，为减少对口的占用，采用扫描显示方式，将四个数码管并联，数据口接单片机

7、IO单片机 口的低四位。P1P2口，控制端接 ） 4-4 图 4.1.5输入部分时为电流输出元件，在0测温电路首先应将电流转换成电压。由于AD590 : 增加1u A。输出的电压变化为I输出的电流I=273 uA，温度T每增加1， v=1uAR2 52KR2采用了设计中5伏，可解得R20) i-; count-; void init_com() TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR1=1; SM0=0; ） SM1=1; / REN=1; PCON=0; / SMOD=0; / EA=1; /ES=1; void display(uint temp) uchar

8、qian,bai,shi,ge; qian=temp/1000; bai=t temp_x0010_00/100; shi=temp_x0010_0/10; ge=temp_x0010_0_x0010_; dula=0; P0=table1qian; dula=1; dula=0; P0=0xfe; wela=1; wela=0; delay(1); P0=tablebai; dula=1; dula=0; ） wela=0; P0=0xfd; wela=1; wela=0; delay(1); P0=table1shi; dula=1; dula=0; P0=0xfc; wela=1; we

9、la=0; delay(1); P0=tablege; dula=1; dula=0; P0=0xfb; wela=1; wela=0; delay(1); 5方案综合评价与分析 本设计采用集成温度传感器AD590测量温度,AD590具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。将AD590测得的温度信号经转换电路转换为电压量输出,再经AD转换后,将数据送入单片机处理,最后由显示电路显示所测温度,此外还设有键盘,用来设置温度,将测得温度与设置温度比较后,由指示灯指示系统所处的工作状态。同时借助protel99SE软件，绘制出系统原理图以及系统的元件封装图，充分利用所学知识进行软硬件设计，结合实际，最终形成简单的温度控制系统。 该温度控制系统结构，通过单片机和简单的模拟电路实现对温度的控制和显示，可以应用到生产和生活等对温度控制要求较低的场合。 ） ）