毕业设计（论文）-基于单片机的简易温度测量装置.doc

基于单片机温度测量装置的设计班级：13自动化2班 学号：7 姓名： 指导老师： 日期:2016/6/14景德镇陶瓷大学单片机原理课程设计任务书班级： 13自动化 姓名： 指导教师： 2010年6月7日设计题目：基于单片机温度测量装置的设计设计任务和要求1. 实时显示温度。2. 设计温度信号调理电路3. 温度测量范围01004. 测量精度为1设计成果设计说明书一份电路图一份参考资料1、 测控电路第三版张国雄主编机械工业出版社2008.12 2、现代传感器集成电路赵负图主编人民邮电出版社2000.13、测控电路设计型实验任务书自编 4、单片机C程序设计应用实例胡伟季晓衡主编人民邮电出版社2004.4 教研室主任签字： 年 月 日目录一、引文1二、设计任务及实现要求2三、设计原理2四、各部分电路的功能3五、单片机程序6六、总原理图8七、元件清单9八、结论与心得91、 引文 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。 本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度。从而简化数据传输与处理过程。此设计的优点主要体现在可操作性强，结构基础简单，拥有很大的扩展空间等。二、设计任务及实现要求 1、设计并制作一个温度测试装置，可测量当前环境温度并实时显示当前测量的温度值。具体要求如下：基础部分： (1)设计温度信号调理电路 (2)测量误差不超过正负一度。 (3)实时显示温度扩展部分：（1） 温度可测量范围：0100C。（2） 测量误差不超过正负1度。（3）报警门限可手动设置(包括上、下门限)。（4）其他。三、设计原理：3.1、程序流程图初始化 温度读数温度转化温度显示结束3.2、原理分析本次设计的作品由热敏电阻和AD转换电路、单片机最小系统、LED显示、电源接口、复位电路和报警电路、外部晶振电路这六部分组成。随着外界温度的变化，热敏电阻的阻值也成正比的变化，由RT热敏电阻对外界温度进行采样，采样的数据是热敏电阻两端的电压值，电压值再经过AD转换电路里由模拟量变为数字量，然后传到51单片机的P3端口。在单片机中由公式t=(1.0/(1.0/3950.0)*in(rt/10.0)+1.0/273.15)-273.15)将电压的变化量转换成温度的变化值。最后再经过LED灯显示出测量的数值。四、各部分电路的功能 4.1、图4-1为热敏电阻和AD转换电路 图4-1这部分电路有热敏电阻和AD转换电路组成。其中热敏电阻负责采样数据，外界温度的变化会引起电阻阻值的变化，且两者的变化成正比。采样的数据经过R11传入AD转换电路里，在这里会把采样的模拟量转换为相应的数字量。AD转换电路的精度为5/256. 4.2、图4-2为单片机最小系统 图4-2这部分电路为单片机最小系统。经AD转换得到的数字量由P3口传入单片机，在单片机中进行电压和温度的对应转化。转化过后再由P2端口输出。4.3、图4-3为LED显示图4-3这是LED显示电路。单片机P2口输出的数字量传入74573锁存器中，再由锁存器传入LED显示灯中，这样就可以在LED上显示出对应的温度的数值。4.4、图4-4电源接口 图4-4此为电源接口电路图，电路采用+5V的电源供电。其中的LED为电源指示灯，提示电源接通或断开，在LED灯线路上同时接入了一个1K的保护电阻。4.5、图4-5-1，图4-5-2为复位电路和报警器 图4-5-1图3-5-2这两部分电路直接接在单片机上的。复位电路用来重置传入单片机中的数据，可以直接使温度计从新测量。报警器则在测量数值超过单片机预设数值时就会发出蜂鸣声报警。4.6、图4-6为晶振电路 图4-6提供单片机工作的CP时钟。五、单片机程序 #include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit LE=P00;sbit a=P10;sbit b=P11;sbit c=P12;sbit d=P13;sbit beep=P14;sbit cs=P15;sbit rd=P16;sbit wr=P17;uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;uint ad,ad1,wendu;void delay(uint z)int x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void display(uint wendu)uchar bai,shi,ge;bai=wendu/100;shi=wendu/10%10;ge=wendu%10;a=1;b=0;c=1;d=1;P2=table12;delay(1);a=1;b=0;c=1;d=1;P2=tablebai;delay(1);a=1;b=1;c=0;d=1;P2=tableshi;delay(1);a=1;b=1;c=1;d=0;P2=tablege;delay(1);uint adc0832()uchar i;uint d1,d2;d1=0;d2=0;CS=1;CLK=0;DI=1;delay(1);CLK=1;DI=1;CLK=0;delay(1);CLK=1;DI=1;CLK=0;delay(1);CLK=1;DI=0;CLK=0; for(i=0;i8;i+)CLK=1;delay(1);CLK=0;delay(1);d1|=DO;d1=1;for(i=0;i=1;CLK=1;delay(1);CLK=0;delay(1);CS=1;DI=1;CLK=1;if(d1=d2)return d1;void main()while(1)ad1=adc0832();ad=ad1*5/256;wendu=ad*100-298;display(wendu);六、图6为总原理图图6七、元件清单名称 数目 名称 数目电阻 12 热敏电阻 1蜂鸣器 1 7段数码管 1电容 4 74573锁存器 1ADC0804转换器 1 AT89C51 1LED 1 晶振 1电源 1 开关 1八、结论与心得在设计与制作的过程中，我们遇到了很多困难。经过反复讨论并查阅书籍，我们攻克了一道道难关，一次次的讨论和学习，让我们受益匪浅。1、 每一个设计要求都可以有很多种方案来完成，我们应该要全面思考，尝试用不同的方案来设计电路，然后小组进行讨论，分析每一种方案的优劣，最后进行改进并得出最优方案。2、 在连接电路的时候，最好是一部分一部分的测试，只有一部分成功了再连下一部分，然后将这两部分连在一起检测，直到最后一部分完成。不然一下子连完电路，若出现意外情况，就不好检查电路出现的错误。3、 在连接线路之前，要将电路板上各个元件的位置安排好，尽量少让线路交叉。并且布线最好能有一定规律性。这样制作好的电路板会更加美观。4、 在画电路的时候，各个电路都必须设计保护措施，分别计算出保护电阻的阻值。5、 失败是成功之母。这次制作中，我们遇到了许多问题，其中有一次电路出现故障，我们花了近三个小时的时间来检测，中途想过放弃，想过重做，但最后在组长的带领下还是坚持了下来。终于经过不断的调试、修改。我们解决了这一个问题。这次修改对我们的影响是巨大的，我们学到了很多知识。 这次设计我们学到了很多，理论联系实际，让我们更加扎实的掌握了专业知识。同时，让我们更加明白团队