基于PT100传感器的温度测量系统的设计.doc

信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 基于基于 PT100PT100 传感器的温度测量系统的设计传感器的温度测量系统的设计 学生学号 09540217 学生姓名 李默默 专业班级 测控 0902 指导教师 金炳涛 职 称 讲师 起止日期 2012 03 05 2012 03 25 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 信息与控制工程学院硬件课程设计 I 课程设计任务书 一 设计题目 基于一 设计题目 基于 PT100PT100 传感器的温度测量系统的设计传感器的温度测量系统的设计 二 设计目的二 设计目的 1 熟悉 Keil uVision 开发软件及 Protel 电路设计设计软件的使用 2 掌握 SST89E51 单片机体系结构及 C 语言程序设计方法 3 掌握 PT100 热电阻测温系统的结构及电路板的焊接 检测方法 三 设计任务及要求三 设计任务及要求 1 设计热电阻测温电路 并应用 Protel 画出其电路原理图 2 完成 SST89E51 单片机热电阻测温系统的焊装和硬件调试 3 学习 SST89E51 单片机 编写完整的实验程序 下载到单片机并进行调试 4 撰写设计说明书 四 设计时间及进度安排四 设计时间及进度安排 设计时间共三周 2012 3 5 2012 3 25 具体安排如下表 周次设 计 内 容设计时间 第一周 1 设计热电阻测温电路 并用 Protel 画出电路原理图 2 完成 SST89E51 的热电阻测温系统的焊装和硬件调 试 2012 3 5 2012 3 11 第二周 1 查找相关资料 编写实验程序 2 进行整机调试并完成功能 2012 3 12 2012 3 18 第三周 1 撰写设计说明书 2 答辩 2012 3 19 2012 3 25 五 指导教师评语及学生成绩五 指导教师评语及学生成绩 指导教师评语 年 月 日 年 月 日 成绩指导教师 签字 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 II 目 录 课程设计任务书 I 目 录 II 摘要 III 第 1 章 概述 1 第 2 章 硬件设计及相关介绍 2 2 1 恒流源部分 2 2 1 1 PT100 传感器特性和测温原理 2 2 1 2 PT100 温度传感器原理 3 2 2 信号采集调理电路 3 2 3 A D 模数转换模块 4 2 4 显示模块 8 2 5 串口电路及 MAX232 芯片简介 8 2 6 SST89E51 单片机简介 9 第 3 章 软件设计及相关介绍 12 3 1 编程语言 C 语言 介绍 12 3 2 编程软件 Keil 简介 12 3 3 程序设计流程图 15 3 4 初始化程序 15 3 5 液晶显示 17 3 6 用插值法计算数据 18 3 7 运行结果 18 3 8 数据测试及误差分析 18 结论 19 参考文献 20 信息与控制工程学院硬件课程设计 III 摘要 近几年我国热电阻行业发展速度较快 受益于热电阻行业生产技术不断提高以 及下游需求市场不断扩大 热电阻行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好 本文正是介绍了热电阻 PT100 的特性以及测温的方法 在此基础上阐述了基于 PT100 的温度测量系统设计 在本设计中 是以铂电阻 PT100 作为温度传感器 采 用恒流测温的方法 通过 SST89E51 单片机进行控制 用放大器 A D 转换器进行温 度信号的采集 另外 还设计了 NOKIA5110 显示电路 能实现对温度的显示 本设 计采用了两线制铂电阻温度测量电路 通过对电路的设计和软件中对测量值的插值 计算 减小了测量电路及 PT100 自身的误差 使温控精度在 120 260 范围内 达到 0 1 本文采用 SST89E51 单片机 LM358 放大器 ICL7135A D 转换器 铂电阻 PT100 及 NOKIA5110 组成测量系统 编写了相应的软件程序 使其实现温度的显示 该系 统的特点是 使用简便 价格低廉 测量精确 稳定 可靠 测量范围大 使用对 象广 稍加改动之后应用会更加广泛 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 1 第 1 章 概述 热电阻应用领域广泛 覆盖了工业 农业 交通 科技 环保 国防 文教卫 生 人民生活等各方面 在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指 导者的任务 由于其地位特殊 作用大 对国民经济有巨大倍增和拉动作用 有着 良好的市场需求和巨大的发展潜力 具体的需求对象可以从以下几个方面进行表述 1 在人类社会进入知识经济时代 信息技术高速发展的背景下 热电阻及其测 量控制技术得到日益广泛应用 给热电阻行业的快速发展提供了良好契机 热电阻 是信息产业的源头和组成部分 是信息技术的重要基础 2 热电阻广泛应用于装备 改造传统产业的工艺流程的测量和控制 是现代化 大型重点成套装备的重要组成部分 是信息化带动工业化的重要纽带 3 高水平科学研究和高新技术产业的发展迅速提高了对热电阻的需求 热电阻 在实施科教兴国 知识创新和技术创新的过程中 正发挥十分重要的作用 4 热电阻已成为现代国防建设技术装备的重要组成部分 我国航天工业的固定 资产 1 3 是热电阻和计算机 运载火箭的仪器开支占全部研制经费的 1 2 左右 导弹 的高精度制导 控制 航天精纬测量和红外成像 专用高温实验设备等都是国防装 备中的重点产品 5 热电阻在探索人类社会可持续发展 抵御自然灾害 依法治国并实施有关法 律 质量 商检 计量 环保等 的过程中作为重要实施手段和保障工业被普遍采用 本设计系统包括热电阻 PT100 信号放大器 A D 转换模块 数据处理与控制模 块 显示模块六个部分 文中对每个部分功能 实现过程作了详细介绍 整个系统 的核心是进行温度测量与显示 完成了课题所有要求 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 2 第 2 章 硬件设计及相关介绍 本系统的电路主要由线性电源模块 信号采集与调理模块 A D 模数转换模块 显示模块 单片机最小系统模块组成 具体电路和工作原理下面一一介绍 2 1 恒流源部分 恒流源的作用是提供 1mA 的恒定电流供后续电路使用 具体电路如图 2 1 所示 1k R6 LM385B12 1KR5 10K R8 8550 100uF 5V 5 104 C1 104 C2 10K R7 100 PT1 VO LM358 U2A 2 3 4 8 1 Iout 图 2 1 1mA 恒流源 当恒流源工作时 由于 LM385B12 稳压管 1 2V 的稳压作用 其两端的电压 U U1 U2 1 2V 根据虚短原理 运放正反相输入端电压 U U 即 R2 两端电压为 U 故 I U R2 1 2v 1k 1 2mA 根据虚断原理 流过 R2 的电流将几乎全部流入复 合管而不流入运放的 2 脚 为了减小温度对恒流源的影响 本设计采用两只三级管 组成的复合管 复合三极管 又叫达林顿管 将 系数放大 即 1 2 2 使达林顿管集电极和发射极电流相等 即 Ic Ib 1 Ib Ie I 电路中 R8 和 R6 分别起限流和保护作用 从而大大增强了恒流源的抗干扰能力 2 1 1 PT100 传感器特性和测温原理 PT100 温度传感器 是一种以铂 Pt 作成的电阻式温度传感器 属于正电阻系 数 Pt100 就是说它的阻值在 0 度时为 100 欧姆 PT100 温度传感器是一种高精准 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 3 的测温仪器 在工业生产中有着重要的作用 本文介绍 PT100 温度传感器原理及其 产品特征 2 1 2 pt100 温度传感器原理 PT100 是一个温度传感器 是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器 可以工作在 200 至 650 的范围 电阻式温度检测器 RTD Resistance Temperature Detector 是一种物质材料作 成的电阻 它会随温度的上升而改变电阻值 如果它随温度的上升而电阻值也跟著上 升就称为正电阻系数 如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数 大 部分电阻式温度检测器是以金属作成的 其中以白金 Pt 作成的电阻式温度检测器 最为稳定 耐酸碱 不会变质 相当线性最受工业界采用 PT100 温度感测器是一种以白金 Pt 作成的电阻式温度检测器 属于正电阻系数 其 电阻和温度变化的关系式如下 R Ro 1 T 其中 0 00392 Ro 为 100 在 0 的电阻值 T 为摄氏温度 因此白金作成 的电阻式温度检测器 又称为 PT100 PT100 是电阻式温度传感器 测温的本质其实是测量传感器的电阻 通常是将 电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号 然后再将模拟信号转换成数字信号 再 由处理器换算出相应温度 主要技术指标 1 测温范围 200 650 2 测温精度 0 1 3 稳定性 0 1 PT100 温度传感器测量范围广 200 650 偏差小 响应时间短 还具 有抗振动 稳定性好 准确度高 耐高压等优点 其得到了广泛的应用 本设计采 用 PT100 作为温度传感器 采取方案 设计一个恒流源通过 PT100 热电阻 通过检测 PT100 上的电压的变 化来换算出温度 2 2 信号采集调理电路 信号采集调理电路 就是信号处理电路 把模拟信号变换为用于数据采集 控 制过程 执行计算显示读出或其他目的的数字信号 模拟传感器可测量很多物理量 如温度 压力 光强等 但由于传感器信号不能直接转换为数字数据 这是因为传 感器输出是相当小的电压 电流或电阻变化 因此 在变换为数字信号之前必须进 行调理 调理就是放大 缓冲或定标模拟信号等 使其适合于模 数转换器 ADC 的 输入 然后 ADC 对模拟信号进行数字化 并把数字信号送到 MCU 或其他数字器件 以便用于系统的数据处理 该测温系统这部分电路的主要作用是用热电阻 Pt100 配 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 4 合电流源采集当前的温度并将其转换为电压信号 调理电路将这个微小的电压信号 转换为可以输入 A D 转换器的合适电压值 具体组成电路如图 2 2 所示 5V 3K R9 20K R10 AD IN 5 6 4 7 8 LM358 U2B VO 100uF 图 3 2 信号采集调理电路 根据运放的 虚短 虚断 作用 有 RptIUUUvo 运放的 7 引脚输出端电压 UvoUout67 7 R9 U R10 R9 结果将微小的电压信号放大转换为可以输入 A D 转换器的合适电压值 2 3 A D 模数转换模块 2 3 1 ICL7135 功能介绍 ICL7135 是一种四位半的双积分 A D 转换器 可以转换出 20000 个数字量选通 控 BCD 码输出 与单片机接口十分方便 它具有精度高 相当于 14 位 A D 转换 价格低的优点 其转换速度与时钟频率相关 每个转换周期均有 自校准 调零 正向积分 被测模拟电压积分 反向积分 基准电压积分 和过零检测四个阶段组 成 其中自校准时间为 10001 个脉冲 正向积分时间为 10001 个脉冲 反向积分直 至电压到零为止 最大不超过 20001 个脉冲 故设计者可以采用从正向积分开始计 数脉冲个数 到反向积分为零时停止计数 将计数的脉冲个数减 10000 即得到对 应的模拟量 具体电路如图 2 3 所示 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 5 V 1 REF 2 ANALOG COM 3 INT OUT 4 AZ IN 5 BUFF OUT 6 REF CAP 7 REF CAP 8 IN LO 9 IN HI 10 V 11 D5 12 B1 13 B2 14 B4 15 B8 16 D4 17 D3 18 D2 19 D1 20 BUSY 21 CLOCK IN 22 POL 23 DIGIT AL IN 24 R H 25 STROBE 26 OVERRANGE 27 UNDERRANGE 28 U6 ICL7135 5 1K R11 100K R15 27 R13 100K R14 0 1uf C17 105C15 105 C16105 C14 CBB 474 5 5 5 D1 1N4148 R12 10K D2 LM7825 5 CLK INT0 图 2 3 A D 模数转换电路 图 2 4 给出了 ICL7135 时序 由图可见 当 BUSY 变高时开始正向积分 反向积 分到零时 BUSY 变低 所以 BUSY 可以用于控制计数器的启动 停止 图 2 4 ICL7135 时序图 计数的时钟脉冲是由单片机的 ALE 引脚经过 74HC393 分频后得到的 在平时 单片机 ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号 此频率为振荡器频率的 1 6 因 此它可用作对外部输出的脉冲 若外部时钟为 12MHZ 则 ALE 端输出的时钟频率为 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 6 2MHZ 由于 ICL7135 芯片在时钟脉冲为 125KHZ 时对 50HZ 工频干扰有较大抑制能力 此时转换速度为 3 次 s 故将 ALE 端的时钟脉冲经过 74HC393 芯片 16 分频后得到所 需的 125KHZ 74HC393 芯片如图 2 5 所示 1CP 1 1MR 2 1Q0 3 1Q1 4 1Q2 5 1Q3 6 GND 7 2Q3 8 2Q2 9 2Q1 10 2Q0 11 2MR 12 2CP 13 VCC 14 U4 74HC393 5 ALE CLK 图 2 5 74HC393 芯片及电路图 2 3 2 ICL7135 引脚图 ICL7135 为 DIP28 封装 芯片引脚排列如图 2 6 所示 图 2 6 ICL7135 芯片引脚图 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 7 2 3 3 引脚含义及功能 1 与供电及电源相关的引脚 共 7 脚 V 负电源引入端 典型值 5V 极限值 9V V 正电源引入端 典型值 5V 极限值 6V DGND 数字地 ICL7135 正负电源的低电平基准 REF 参考电压输入 REF 的地为 AGND 引脚 典型值 1V 输出数字量 10000 VIN VREF AC 模拟地 典型应用中 与 DGND 数字地 一点接地 INHI 模拟输入正 此设计中与恒流源连接 INLO 模拟输入负 当模拟信号输入为单端对地时 直接与 AC 相连 2 与控制和状态相关的引脚 共 12 脚 CLKIN 时钟信号输入 当 T 80ms 时 fcp 125KHz 对 50HZ 工频干扰有较 大抑制能力 此时转换速度为 3 次 极限值 fcp 1MHZ 时 转换速度为 25 次 REFC 外接参考电容正 典型值 F REFC 外接参考电容负 BUFFO 缓冲放大器输出端 典型外接积分电阻 INTO 积分器输出端 典型外接积分电容 AZIN 自校零端 LOW 欠量程信号输出端 当输入信号小于量程范围的 10 时 该端输出 高电平 HIGH 过量程信号输出端 当输入信号超过计数范围 20001 时 该端输出 高电平 STOR 数据输出选通信号 负脉冲 宽度为时钟脉冲宽度的一半 每次 A D 转换结束时 该端输出 5 个负脉冲 分别选通由高到低的 BCD 码数据 5 位 该端用于将转换结果打到并行 I O 接口 R H 自动转换 停顿控制输入 当输入高电平时 每隔 40002 个时钟脉冲自 动启动下一次转换 当输入为低电平时 转换结束后需输入一个大于 300ns 的正脉 冲 才能启动下一次转换 POL 极性信号输出 高电平表示极性为正 BUSY 忙信号输出 高电平有效 正向积分开始时自动变高 反向积分结束 时自动变低 3 与选通和数据输出相关的引脚 共 9 脚 B8 B1 BCD 码输出 B8 为高位 对应 BCD 码 D5 万位选通 D4 D1 千 百 十 个位选通 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 8 2 4 显示模块 本显示模块用 NOKIA5110 液晶来显示 设计为 48 84 矩阵 LCD 控制 驱动 所有 显示的功能集成在一块芯片上 包括 LCD 电压及偏置电压发生器 只需很少外部元 件 且功耗少 可以显示字符和汉字 具有很多优点 如体积小 性价比高 接口 简单 仅四根 I O 线即可驱动 速度快 工作电压 3 3V 正常显示时工作电流 200uA 以下 具有掉电模式 适合电池供电的便携式移动设备 液晶接口电路如图 2 7 所示 1 2 3 4 5 6 7 U1 NOKIA5110 GND VCC VLED SCLK SDIN DC RST 10K R1 10K R2 10K R3 10K R4 5 5 P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 图 2 7 液晶接口电路 引脚功能如下表 D C 数据 命令选择端 SDIN 串行数据输入端 SCLK 串行时钟输入端 GND 接地端 VCC 5V 电源 RST 复位 2 5 串口电路及MAX232 芯片简介 MAX232 是美信公司专门为电脑的 RS 232 标准串口设计的电源电平转换芯片 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 9 使用 5V 单电源供电 功能是产生 12V 和 12V 两个电源 提供给 RS 232 串口电平 的需要 串口电路图如图 2 8 所示 C1 1 VDD 2 C1 3 C2 4 C2 5 VEE 6 T2OUT 7 R2IN 8 R2OUT 9 T2IN 10 T1IN 11 R1OUT 12 R1IN 13 T1OUT 14 GND 15 VCC 16 U3 MAX232 0 1uf C7 0 1uf C8 TXD RXD 0 1uf C9 VCC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 J1 D Connector 9 串串串串串 0 1uf C10 图 2 8 串口电路 MAX232 芯片引脚介绍 第一部分是电荷泵电路 由 1 2 3 4 5 6 脚和 4 只电容构成 功能是产生 12v 和 12v 两个电源 提供给 RS 232 串口电平的需要 第二部分是数据转换通道 由 7 8 9 10 11 12 13 14 脚构成两个数据 通道 其中 13 脚 R1IN 12 脚 R1OUT 11 脚 T1IN 14 脚 T1OUT 为第一 数据通道 8 脚 R2IN 9 脚 R2OUT 10 脚 T2IN 7 脚 T2OUT 为第二数据通道 TTL CMOS 数据从 T1IN T2IN 输入转换成 RS 232 数据从 T1OUT T2OUT 送到电 脑 DB9 插头 DB9 插头的 RS 232 数据从 R1IN R2IN 输入转换成 TTL CMOS 数据后从 R1OUT R2OUT 输出 第三部分是供电 15 脚 GND 16 脚 VCC 5v 2 6 SST89E51 单片机简介 SST89E51 是一种带 4K 字节 FLASH存储器 FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory 的低电压 高性能 CMOS 8 位微处理器 俗称单片机 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机 单片机的可擦 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 10 除只读存储器可以反复擦除 1000 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 SST89E51 是一种高效微控制器 AT89C2051 是它的一种精简版本 AT89C 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 外形及引脚排列如图 2 9 所示 EA VPP 31 XTAL1 19 XTAL2 18 RST 9 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 5 T1 15 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 AD0 P0 0 39 AD1 P0 1 38 AD2 P0 2 37 AD3 P0 3 36 AD4 P0 4 35 AD5 P0 5 34 AD6 P0 6 33 AD7 P0 7 32 A8 P2 0 21 A9 P2 1 22 A10 P2 2 23 A11 P2 3 24 A12 P2 4 25 A13 P2 5 26 A14 P2 6 27 A15 P2 7 28 PSEN 29 ALE PROG 30 TXD P3 1 11 RXD P3 0 10 GND 20 VCC 40 U5 SST89C51 RST XTAL1 XTAL2 RXD TXD INT0 CLK ALE 12 Y1 12MHz 22pF C11 22pF C12 XTAL1 XTAL2 10K R11 10uF C13 5 VCC 图 2 9 SST89E51 引脚及连线图 2 6 1 引脚及功能 P0 口 双向 8 位三态 I O 口 为地址总线及数据总线分时复用口 可驱动 8 个 LS 型 TTL 负载 P1 口 8 位准双向 I O 口 可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载 P2 口 8 位准双向 I O 口 与地址总线复用 可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载 P3 口 8 位准双向 I O 口 双功能复用口 可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载 RST VPP RST 是复位信号输入端 高电平有效 VPP 为本引脚的第二功能 即 备用电源输入端 ALE PROG ALE 输出为地址锁存允许信号 PROG 为本引脚的第二功能 PSEN 程序存储器允许输出控制端 EA VPP EA 功能为内外程序存储器选择控制端 此设计中 采用定时计数器 0 INT0 外部脉冲计数方法 通过公式 2 6 获 得 10000 Vref Vin C 2 6 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 11 其中 Vin 为输入电压 Vref 为参考电压 C 为计数值 由上公式可求出 Vin 就可以求出 R 根据 R 和温度 T 的关系就可以求出当前温度值 这就是编程中 A D 转换函数的算法和思想 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 12 第 3 章 软件设计及相关介绍 本章主要介绍编程语言 C 语言和编程工具 Keil3 软件 以及本系统的程序设计 和在程序设计时所遇到的问题及解决办法 3 1 编程语言介绍 C 语言是一种面向过程的计算机程序设计语言 它是目前众多计算机语言中举 世公认的优秀的结构程序设计语言之一 C 语言主要有以下特点 1 C 是中级语言 它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合 起来 C 语言可以像汇编语言一样对位 字节和地址进行操作 而这三者是计算机 最基本的工作单元 2 C 是结构式语言 结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化 即程序的 各个部分除了必要的信息交流外彼此独立 这种结构化方式可使程序层次清晰 便 于使用 维护以及调试 3 C 语言功能齐全 具有各种各样的数据类型 并引入了指针概念 可使程序 效率更高 另外 C 语言也具有强大的图形功能 支持多种显示器和驱动器 4 C 语言适用范围大 适合于多种操作系统 如 Windows DOS UNIX 等等 也适用于多种机型 基于 C 语言的这些特点 我们选用 C 语言来作为编程语言 3 2 编程软件Keil 简介 KeilC51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发 系统 与汇编相比 C 语言在功能上 结构性 可读性 可维护性上有明显的优势 因而易学易用 Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具 全 Windows 界面 另外重要的一点 只要看一下编译后生成的汇编代码 就能体会到 Keil C51 生成的目标代码效率非常之高 多数语句生成的汇编代码很紧凑 容易理解 在开 发大型软件时更能体现高级语言的优势 下面详细介绍 KeilC51 开发系统各部分功 能和使用 我们用开发软件 Keil uVision3 来编写 修改所需程序和下载程序到单片机运 行 其下介绍 Keil uVision3 的使用步骤 1 双击 Keil uVision3 得到主画面 如图 3 1 所示 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 13 图 3 1 Keil uVision3 主画面 2 新建工程界面 Project new project 如图 3 2 所示 图 3 2 Keil uVision3 的新建界面 3 单片机的选择 如图 3 3 所示 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 14 图 3 3 单片机的选择界面 如图所示能找到本次设计所需主要芯片 SST89E51 4 C 文件的建立与添加 如图 3 4 所示 图 3 4 添加 C 文件 在添加 C 文件之后 就可以在里面编写自己的程序了 在编写完后编译 如果 没有错误 就可以下载到芯片当中进行调试并得到最终可用程序 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 15 3 3 程序设计流程图 本温度测量系统的程序设计流程图如图 3 5 所示 图 3 5 程序流程图 3 4 初始化程序 3 4 1 单片机初始化 本次设计采用 ICL7135 进行 A D 的转换 在程序的编制时需要使用到单片机的 计数器和外部中断 所以有必要对单片机进行初始化设置 初始化时应设置计数器 0 为 16 位计数模式 gate 位设置为高限制计数器在外部中断 0 引脚为高电平时开始 计数 关于中断的初始化应该打开外部中断及总中断允许位 并设置外部中断 0 的 触发方式为下降沿触发 程序如下 void T0 Init TMOD 0 x0D 00001101 设置定时器 0 为 16 位计数器模式 TH0 0 清空计数器 TL0 0 EX0 1 开外部总中断 单片机初始化 液晶初始化 根据 AD 码算出电阻 值 根据电阻值算出温度 值 液晶显示 延时 开始 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 16 IT0 1 设置外部中断 0 为下降沿触发方式 TR0 1 启动计数器 等待 busy 端高电平开始计数 EA 1 开总中断 3 4 2 NOKIA5110 初始化 在 NOKIA5110 液晶工作前应对其进行初始化操作 其指令集如图 3 6 所示 图 3 6 NOKIA5110 指令集 初始化步骤为 复位 指令集的选择 设置显示模式 设置显示地址 清屏 初始化程序为 void LCD Init LCD Reset LCD WriteCmd 0 x21 芯片激活 并采用指令集 信息与控制工程学院硬件课程设计说明书 17 LCD WriteCmd 0 xff 写 vop 寄存器为 0 LCD WriteCmd 0 x20 芯片激活 采用基本指令集 LCD WriteCmd 0 x0c 正常显示模式 LCD WriteCmd 0 x80 设置 X 地址为 0 LCD WriteCmd 0 x40 设置 Y 地址为 0 LCD ClearScreen 3 5 液晶显示 本次设计使用串行方式进行液晶的数据传送 根据图 3 7 的液晶时序图可知 进行数据 命令 的发送时 应首先设置 D C 1 D C 0 然后在 SCLK 的上升沿进 行数据的按位发送 图 3 7 液晶时序图 void LCD WriteByte BYTE bt 写单字节函数 char i SCLK 0 for i 0 i 8 i 下降沿串行发送 8 位数据 bt 1 SDIN CY SCLK 1 SCLK 0 void LCD WriteCmd BYTE x 写命令函数 DC 0 DC 0 送命令 LCD WriteByte x 基于 pt100 传感器的温度测量系统的设计 18 void LCD WriteData BYTE x 写数据函数 DC 1 DC 1 送数据 LCD WriteByte x 3 6 用插值法计算数据 在科学和工程问题上可以通过租入采样 实验等方法或得若干离散的数据 根 据这些数据 我们往往希望得到一个连续的函数 也就是曲线 或者更加密集的离 散方程与已知数据相吻合 这个过程叫拟合 插值是曲线必须通过已知点的拟合 是离散函数逼近的重要方法 利用它可通过函数在有限个点处的取值状况 估算出 函数在其它点的近似值 由于