温度检测系统完整版

1、温度检测系统设计本设计测量的温度为环境温度，测量范围从050。检测系统主要由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统包括：集成温度传感器LM35，数据采集和转换模块（A/D转换器ADC0809），主控器（AT89S51），点阵字符型液晶显示模块（RT1602C）。软件系统包括：前置的各芯片管脚定义、函数声明、全局变量声明、主函数和实现各种功能的子程序：A/D驱动程序、LCD初始化程序、LCD判忙程序、LCD写数据命令程序、LCD显示程序、延时程序。系统设计原理：温度传感器输出01V的线形电压信号，为了提高测量精度将温度传感器的输出电压通过调理电路输出03V的线形电压信号，2路模拟信号通过A/D

2、转换器转换成数字信号然后由A/D转换器把数字信号输入到单片机，单片机进行温度补偿后送入液晶显示模块中显示。系统的硬件设计 系统的硬件主要由温湿度检测模块、ADC0809的A/D转换模块、主控制模块、LCD显示模块等组成。系统原理图如图所示。系统硬件设计电路图见附录A。温度信号A/D转换AT89S511602液晶显示温度传感器温度传感器采用菲利浦公司生产的精密集成电路温度传感器LM35，功耗低，精度高，价格便宜。LM35具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度成线性比例，且无需外部校准或微调，可以提供±14的常用的室温精度。LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系用

3、公式表示，0时输出为0 V，每升高1，输出电压增加10 mV。 工作电压：直流430V； 工作电流：小于133A 输出电压：+6V-1.0V 输出阻抗：1mA负载时0.1； 精度：0.5精度（在+25时）； 漏泄电流：小于60A； 比例因数：线性+10.0mV/； 非线性值：±1/4； 校准方式：直接用摄氏温度校准； 封装：密封TO-46晶体管封装或塑料TO-92晶体管封装； 使用温度范围：-55+150额定范围。温度传感器信号调理电路A/D转换数据采集和转换通过A/D转换器

4、实现，本次设计采用8位A/D转换器ADC0809来完成转换任务。转换电路设计根据ADC0809的特点和管脚特性设计其外围电路接口如图所示。ADC0809与单片机接口电路其中26管脚接收温度模拟电压信号。CLOCK为工作时钟，时钟信号由外界提供，频率为1MHZ，由10管脚外接二进制计数器CD14024二分频得到。为了提高A/D转换精度，A/D转换器的基准电压调整为3V，由图2所示电路完成。图1时钟信号分频电路图2电压调制电路液晶显示设计 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，其显示美观、使用方便，故本设计采用点阵字符型液晶显示模块RT1602C。液晶模块RT1602

5、C简介液晶模块RT1602C是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可分为1行16个字、2行16个字。 本系统的液晶显示模块与单片机接口电路如图3所示。图3 液晶显示模块与单片机接口电路A/D转换的软件设计A/D转换由集成电路ADC0809完成，地址线（2325脚）决定对哪一路模拟输入作A/D转换。ALE锁存地址控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。START为测试控制，当输入为一个2µs宽电平脉冲时，就开始A/D转换。EOC为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，EOC高电平。OE为A/D转换数据输出允许控制,当OE为高电平时，A/D转换数据从

6、P0端口输出。A/D转换子函数R eadADC0809（）的流程图如图4所示。EOC=1？A/D转换结束？开 始选择通道启动转换OE=1 读取数据返 回YN图4 A/D转换程序流程图3.3 液晶显示软件设计 显示程序由各程序模块组成，LCD初始化程序、LCD判忙程序、LCD写数据命令程序、LCD显示程序，在主函数中我们只需要调用这些程序模块即可，这样既简单又实用。LCD判忙程序：void LcdBusy(void)doDataPort=0xff;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_E =0;_nop_();LCD_E = 1;while(DataPort & 0x80);LCD

7、_E=0;LCD写命令程序：void LcdWriteCmd ( Uchar Command )LCD_ME = 0;LcdBusy();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;DataPort = Command;LCD_E = 1;_nop_();_nop_();LCD_E = 0;LCD写数据程序：void LcdWriteData( Uchar DATA )LcdBusy();LCD_ME = 0;LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_E = 1;DataPort=DATA;_nop_();LCD_E=0;LCD初始化程序：void Initialization_16

8、02(void)LcdWriteCmd(0x01);LcdWriteCmd(0x38);LcdWriteCmd(0x04);LcdWriteCmd(0x0c);附录A：系统电路图温度检测系统本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89s52的温度测量系统。该系统的温度测量范围为0100，可以精确到.，可适用于工业场合及日常生活中。关键词：温度测量；范围1100；精确0.1;This text introduces a kind of temperature which consists of LM35 and AT89s52. The arrangement of this sys

9、term is about 0100, which can 0.1 . read It is suitable to be used in indurstries and peoples life.目录一 系统设计 1.1 设计指标 1.1.1 基本部分- 1.1.2 发挥部分-二单元电路设计2.1 系统结构- 2.2 温度传感器lm35电路设计- 2.3 lm741信号放大电路设计- 2.4 A/D0809电路设计-2.5 单片机系统设计-三程序c语言四总结与感想一 系统设计.设计任务 设计一个温度检测装置，系统结构框图如下：主控器能对温度进行检测和实时显示温度。具体设计制作任务是：被测温度

10、检测电路主控器显示器键盘A/D1 设计制作温度检测器2 设计制作主控器.、设计要求    基本要求    检测的温度范围：099   检测分辨率0.1   温度检测元件不能使用专用的具有数字输出的产品（如DS18B20）。.   发挥部分    能够设置上下限温度范围和超限报警功能。    提高温度检测器的测温范围和检测精度。   语音播报温度。  

11、0;特色及创新。  二单元电路设计2.1 系统结构本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、AD转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至AD转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。2.2温度传感器电路 温度传感器采用的是LM35，他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度线性成比例，且无需外部校准或微调，可以提供±14的常用的室温精度。LM35的输出电压

12、与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示，0时输出为0 V，每升高1，输出电压增加10 mV。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接法如图3与图4所示。正负双电源的供电模式可提供负温度的测量，单电源模式在25下电流约为50 mA，非常省电。本系统采用的是单电源模式。2.3 lm741信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为00.99 V，虽然该电压范围在AD转换器的输入允许电压范围内，但该电压信号较弱，如果不进行放大直接进行AD转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。系统中选用通用型放大器lm741对LM35输出的电压信号进行幅度放大，还可对其进行阻抗匹配、波形变换、噪声抑制等处理

13、。系统采取同相输入，电压放大倍数为5倍，电路图如图5所示。2.4 AD0809转换电路 AD转换电路选用8位AD转换器ADC0809。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力。图5中运算放大器的输出电压V，送入ADC0809的模拟通道IN0。单片机AT89C52控制ADC0809的开始转换、延时等待AD转换结束以及读出转换好的8位数字量至单片机进行处理。2.5 单片机系统三程序c语言3.1 系统软件设计以及分析系统的软件部分用c语言编程，#include <reg51.h> unsigned char code dispbitcod

14、e=0xFE,0xFD,0xFB,0XF7; unsigned char code dispcode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; unsigned char led4; unsigned char dispcount=0; unsigned char getdata; unsigned int temp; unsigned char i; sbit ST=P30; sbit OE=P31; sbit EOC=P32; sbit clk=P33; void main(void) ST=0; /赋初值 OE=0; /赋初值

15、EA=1; TMOD=0x12; TH0=0x216; TL0=0x216; TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; /为高低电平给值 TR1=1; TR0=1; ET0=1; /启动定时器 ET1=1; /启动定时器 ST=1; /与之前的ST=0形成正脉冲，启动数模转换 ST=0; while(1) unsigned int j=3000; while(j-); /延时 if(EOC=1) /转换结束信号输出查询，说明转换结束 OE=1; /由低电平变高电平，允许输出数据 getdata=P1;/三态门打开,读出数据 OE=0; /赋初值 t

16、emp=getdata*100; temp=temp/51; /temp*(5/255) ，恢复原始电压值 temp=temp*10; /本是*1000，但是由于超出了整形变量的值，所以这样处理 /即分两次乘，防止溢出 temp=temp/3; /原先用模拟的办法在外部放大3倍，所以现在除3 if(temp%10=6) /根据我在显示的统计规律，当第4位的变化规律是0、3、6 temp=1645; /当为0、3 时，整数部分显示准确 temp=temp+10; /当为6时，整数部分显示差1，所以我用程序弥补了不足 led0=temp/1000; /取千位 led1=temp%1000/100;

17、 /取百位 led2=temp%1000%100/10; /取十位 led3=temp%10; /取个位 ST=1; /启动数模转换 ST=0; for(dispcount=0;dispcount<4;dispcount+) P0=dispcodeleddispcount;/他段选赋给P1端口 P2=dispbitcodedispcount;/ 赋P2位选 void t0(void) interrupt 1clk=clk; void t1(void) interrupt 3 TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; P2=P2|0X0F; /

18、消去余晖 if(dispcount=3) P0=0x39; dispcount+; /数据自加 if(dispcount=4) dispcount=0; /赋初值 3.2 单片机内部数据处理模块系统通过ADC0809转换的数字量是与实际温度成正比的数字量，但系统最后显示的是实际温度值，因此需要对数据进行处理再通过8255输出到LED显示。设所测温度值为T，AD转换后的数字量为X，则有：VOUT=0.01 V×TVOUT为LM35的输出电压，即运放A741的输入电压，A741的输出电压用V1表示。因为A741的放大倍数为5，则有：V1=5×VOUT=0.05×T根据

19、系统设置，温度传感器输出电压05 V对应于转换后的数字量0255，则有： 0.05T5=X255可以近似写为： 0.05T5=X256这样除以256可通过把被除数右移8位来实现，编程较简单。由此可以得出X和T的关系：T=100×X256四总结与感想该测温系统经过多次测试，工作稳定可靠，体积小、集成度高、灵敏度高、响应时间短、抗干扰能力强等特点。此外该系统成本低廉，器件均为常规元件，有很高的工程价值。如稍加改动，该系统可以很方便地扩展为集温度测量、控制为一体的产品，具有一定工程应用价值。如对该系统进一步扩展，还可以实现利用USB协议标准与PC机进行数据通信，能够把监测到的温度值保存到P

20、C机中在这里，我要非常感谢师兄的帮助，因为你们不厌其烦地指导，我学到了很多，更学会了在困难面前不要轻易放弃，虽然这次做得不是很成功，但我已经很努力地去做了，并且坚持到现在，所以即便我被淘汰了，我也没有什么太大的遗憾。师兄们，谢谢！一、设计目的与意义和任务分析1、设计目的与意义测控电路课程设计是测控电路课程体系的一个重要环节，是按照控电路设计与实践教学大纲要求所进行的重要实践教学内容，是引导学生把基础理论与实际应用相结合的一个必不可少的中间环节。通过本设计，要求学生利用所学的基础理论，从设计步骤、设计表达、实际电路调试等方面，全面掌握相关温度测量显示电路的设计与调试技术，培养学生综合运用所学知识

21、进行工程设计的能力，包括动手能力，独立思考能力，以及分析和解决工程实际问题等能力。2、任务分析本次设计的主要任务是完成一个温度范围为0-50 0C的温度测量显示电路的设计与制作。考虑到时间紧和学生兴趣不同，将任务分为设计为主和制作为主的为两个重点内容不同的模块，由同学根据自己兴趣选择。  二、设计概述1、传感器确定1）热敏电阻价格比较便宜、灵敏度比较好，在实际应用的时候线性度较差，另外调试比较困难。不适合使用。故不使用热敏电阻。2） AD590AD590拥有良好的线性关系，灵敏度较高、使用简单方便。但是这种传感器的价格比其他的两种都贵很多。故不选用。3）温度传感器LM35L

22、M35是NS 公司生产的LM35 ,他具有很高的工作精度和摄氏温度线性成比例,且无需外部校准或微调,可以提供±1/ 4 的常用的室温精度。LM35 的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示V OU T LM35 ( T) = 10 mV / ×T ,0 时输出为0 V ,每升高1 ,输出电压增加10 mV。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种,其接法如图3 与图4 所示。正负双电源的供电模式可提供负温度的测量,单电源模式在25 下电流约为50 mA ,非常省电。本系统采用的是单电源模式。图3 单电源模式图4 双电源模式考虑到成本，性能等方面的因素，所以在AD590、

23、温度传感器LM35和热敏电阻中选择了温度传感器LM35。2、系统方案设计、比较及选定1）方案一：ICL7107 A/D转换&译码方案常见A/D转换器的转换方式有非积分式和积分式两类，如逐次逼近比较式A/D转换、斜坡电压式A/D转换等属于非积分式，其特点是转换速度快，但抗干扰能力差。电压反馈型V-F变换、双积分式A/D转换则属于积分式，其特点是抗干扰能力强、测量精度高，但转换速度低，在转换速度要求不太高的情况下，获得广泛应用。工作方框图：  电路原理图：  2）方案二： AVR单片机方案该电路上利用AVR单片机对输入信号进行模数转换输出数字信号控制

24、数码管显示温度值。并且可以通过编写程序对输入信号进行分段线性化处理，使得测量精度大大提高，而且该电路无须外接译码器，结构简单工作方框图电路原理图： 该方案比较合理，但是限于对AVR单片机不是很娴熟，只得舍弃。3）方案三：8052单片机方案（实际使用的方案） 由于我们的温度传感器是选择LM35，显然用低成本高可靠性的51单片机是最佳的方案，故我们选择该方案三、系统工作原理分析本系统由温度传感器LM35、微处理器、显示电路、软件构成。LM35输出的是就是表示摄氏温度的模拟量，经A/D TLC1549C转换成数字量，再用8052单片机进行数据处理、译码、动态扫描显示等，下面的系统的总的框图：

25、0;1、微控制器原理 本系统采用STC公司的STC89C52作为微控制器. STC89C52处理芯片 主要性能:与MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash存储器、 1000次擦写周期、全静态操作：0Hz33Hz 、三级加密程序存储器 、 32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、 低功耗空闲和掉电模式 、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器 、双数据指针、掉电标识符 。功能特性描述:STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80

26、C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作

27、。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下， P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高

28、，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。 在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。引脚号第二功能P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5 MOSI（在线系统编程用）P1.6 MISO（在线系统编程用）P1.7 SCK（在线系统编程用）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双

29、向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR） 时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲

30、器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。端口引脚第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INTO(外中断0)P3.3 INT1(外中断1)P3.4 TO(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)此外，P3口还接收一些用

31、于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE

32、激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允

33、许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。 这里讲一下动态扫描显示原理：一般的LED器七段数码管显示是用静态显示，所谓就是任意时刻内的数码管都是亮的，这样系统要提供很多引线出来，功耗又大，单片机的资源很少，一般采用动态扫描的方式显示，所谓动态扫描就是在一个时刻内只亮一个管，利用我们人眼的视觉暂留就可以显示类似静态显示的效果，要求扫描的速度要快，一般是毫秒级。优点是省下了大量的IO口，功耗小，但是显示位数不能过多，扫描是占用CPU一定的时间。2、传感器原理 经过比较，我们选择了NC公司的温度传感器LM35.1）     

34、;     LM35简介在自动控制、机电整合的应用中，温度的测量为常见的需求，感测温度的產品有多种型态，依特性可概分为膨胀变化型、颜色变化型、电阻变化型、电流变化型、电压变化型、频率变化型等，常见的电压变化型的温度传感器有LM35、LM335，其不同点为 LM35 之输出电压是与摄氏温标呈线性关係，而 LM335 则是与凯氏温标呈线性关系。由於摄氏温标较常使用，因此本文将针对LM35做介绍。 1. 温度传感器 LM35 LM35是由National Semiconductor所生产的温度感测器，其输出电压与摄氏温标呈线性关係，转换公式如式(1)，0

35、76;C时输出为0V，每升高 1°C，输出电压增加10mV。   (1)LM35 有多种不同封装型式，外观如图 1 所示。在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到± °1/4C的准确率。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其引脚如图 2 所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静默电流-温度关係如图 3所示，单电源模式在25°C下静默电流约50A，非常省电。             

36、60;        图1：LM35封装及引脚排列                                图2：LM35接线图        

37、                             图3    2. 我们最终确定使用OP07运算放大器。 Op07是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25V），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施

38、。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 宽的输入电压范围（最少±13V）与高达110dB（OP07A）的共模抑制比和高输入阻抗的结合，在同相电路阻态中提供了很高的精度，即使在很高的闭环增益下，也能保持极好的线性和增益精度。 失调和增益对时间或温度变化的稳定性也是极好的。不加外调零措施的OP07的精度和稳定性，即使在高增益下也能使OP07成为一种新的仪器用和军用的工业标准。 OP07A和OP07适用于在-55到

39、+125的整个军用范围内， 特点： ·超低失调电压 ·超低失调电压漂移 ·有长期的稳定性月 ·宽共模输入范围± ·宽的电源电压范围 ±3V±18V ·不需要外部元件调整 封装外形图（管脚朝下）绝对最大额定值：（TA=25） 电源电压： .±22V 内部功耗（注1）：. . 500mW 差模输入电压 ： ±30 V 输入电压（注3）： .±22V 输出短路持续时间 ：.不限 工作温度范围（OP07A、OP07）：. -55+125 储存温度范围：. -65+150 引

40、线温度范围（焊接，60s）：. 3004、A/D的选择。TLC1549是美国德州仪器公司生产的10位模数转换器。它采用CMOS工艺，具有内在的采样和保持，采用差分基准电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，总不可调整误差达到±1LSB Max（4.8mV）等特点。TLC1549的工作温度范围内（自然通风）极限参数如下：   电源电压范围： -0.56.5V   输入电压范围： -0.3VCC+0.3V   输出电压范围： -0.3VCC+0.3V   正基准电压：&#

41、160;VCC+0.1V   负基准电压： -0.1V   峰值输入电流（任何输入端）： ±20mA   峰值总输入电流（所有输入端）： ±30mA   工作温度范围（自然通风）：         TLC1549C 070         TLC1549I -4080  

42、;       TLC1549M  -65125二、工作原理在芯片选择（CS）无效情况下，I/O CLOCK 最初被禁止且DATA OUT 处于高阻状态。当串行接口把CS拉至有效时，转换时序开始允许I/O CLOCK 工作并使DATA OUT 脱离高阻状态。串行接口然后把I/O CLOCK 序列提供给I/O CLOCK 并从DATA OUT 接收前次转换结果。I/O CLOCK 从主机串行接口接收长度在10和16个时钟之间的输入序列。开始10个I/O 时钟提供采样模拟输入的控制时序。在CS的下降沿，前次转换的MSB出现在DA

43、TA OUT端。10位数据通过DATA OUT 被发送到主机串行接口。为了开始转换，最少需要10个时钟脉冲。如果I/O CLOCK 传送大于10个时钟长度，那么在的10个时钟的下降沿，内部逻辑把DATA OUT 拉至低电平以确保其余位的值为零。在正常进行的转换周期内，规定时间内CS端高电平至低电平的跳变可终止该周期，器件返回初始状态（输出数据寄存器的内容保持为前次转换结果）。由于可能破坏输出数据，所以在接近转换完成时要小心防止CS被拉至低电平。时序图如图2。 三、应用介绍3.1 TLC1549的理想转换特性如图3所示。(1) 此曲线基于下列假设：VREF+和VREF-已被调整以便从数

44、字0至1跳变的电压（VZT）为0.0024V，满度跳变电压（VFT）为4.908V。1LSB=4.8mV。(2) 满度值（VFS）是指其额定中点（midstep）值具有最高的绝对值的那级台阶。零度值（VZS）是指其额定中点（midstep）值等于零的那级台阶。 四、电路的制作、调试1、硬件制作硬件电路主要有单片机最小系统、LM35为核心的传感器电路、动态扫描显示电路、和供电电路组成。单片机最小系统：控制A/D转换并读取数据，然后对数据进行处理后得到温度的数值，最后将温度值送到LCD显示。 LM35传感器电路：该传感器电路把温度大小变为模拟量输出。动态扫描显示电路：用的是四位共阳LED

45、数码显示管，用的PNP型三极管8550的开关特性实现动态扫描 A/D转换电路：为了节省IO口，本电路采用串行A/D转换芯片TLC1549,它不但具有单数据线通信的特点，而且还不需要提供额外的工作时钟信号。运算放大电路：由于LM35输出的电压值较小，因此需要将其放大。本电路采用高精度、低漂移的运算放大器OP07。 供电电路：利用7805组成线性稳压电源为整个系统供电测试LM35及运放： 对LM35进行测试时使用单电源模式，並且将输出以非反相放大器放大十倍，如图4的电路。以10Hz 的频率记录放大后的电压值，得到如图5的温度时间图。    

46、0;                             图4图5  具体电路连接见附图SCH电路原理图，硬件接线正确，单片机能构正常工作，硬件调试成功2、软件调试这是整个设计制作的关键要写好软件，首先要了解A/D TLC1549的时序图，TLC1549有严格的时序要求的要求.其时序图如下：  

47、软件流程图：   源程序：#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit cs=P15;sbit out=P16;sbit cl=P17; void DelayMS(unsigned int T) for(;T>0;T-); uchar code table=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90;uint a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,b1,b2,c1,c2,c3,c4

48、,n;float sum,dsum;void delay(uint z) /子函数uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=100;y>0;y-); void main() cs= 1; cl= 0; out= 1; cs= 0; DelayMS(500);  while(1) cl=0; a8=out; cl=1;  cl=0; a7=out; cl=1; cl=0; a6=out; cl=1;  cl=0; a5=out; cl=1;  cl=0; a4=out; cl=1;  cl=0; a3=ou

49、t; cl=1;  cl=0; a2=out; cl=1;  cl=0; a1=out; cl=1;  cl=0; b1=out; cl=1;  cl=0; b2=out; cl=1;  cl=0; cs=0; sum=(a8*128+a7*64+a6*32+a5*16+a4*8+a3*4+a2*2+a1);dsum=(sum/256)*1000;c1=(int)(dsum/100);c2=(int)(dsum-c1*100)/10);c3=(int)(dsum-c1*100-c2*10);c4=(int)(dsum-c1*100-c

50、2*10-c3)*10); for(n=0;n<=5;n+)P2=0xfe;P0=tablec1;delay(10);P2=0xfd;P0=tablec2;delay(10);P2=0xfb;P0=tablec3;delay(10);P2=0xf7;P0=tablec4;delay(10);P2=0xff;                五、参考文献1、测控电路第三版，张国雄主编，机械工业出版社，2008.12、现代传感器集成电路

51、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                       附录心得 这次测控电路的课程设计令自己学到的很多东西！涉及了很多自己还没有了解到的领域！例如在传感器，单片机等等！ 经过了几天的努力终于把作品做出来了！真的很感谢各位队友！在制作

52、过程中遇到了一些困难，如显示 乱码等。在各位队友的合作下，通过查资料，讨论。最后还经过了努力，还是把作品做出来了！这几天的辛苦都是值得的！在测试之前，大家的心情多么的紧张的，成功的之后大家的心情是多么的兴奋！ 在这次的设计中，我了解到单片机的功能的强大！对它产生了兴趣！我想这次的课程设计对我日后每个方面都有着很好的帮助的基于LM35的温度测量系统王景景 (青岛科技大学 信息学院 山东 青岛 266061)本文介绍了一种温度传感器选用LM35、单片机选用AT89C52的温度测量系统。该系统的温度测量范围为099，可以精确到一位小数，可适用于工业场合及日常生活中。1 系统结构本测温系统由温度传感器

53、电路、信号放大电路、AD转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至AD转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。2 硬件电路设计2.1 温度传感器电路 温度传感器采用的是NS公司生产的LM35，他具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，他的输出电压与摄氏温度线性成比例，且无需外部校准或微调，可以提供±14的常用的室温精度。LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示，0时输出为0 V，每升高1，输出电压增加10 mV。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其接法如图3与图4所示。正负双电源的供电模式可提供负温度的测量，单电源模式在25下电流约为50 mA，非常省电。本系统采用的是单电源模式。2.2 信号放大电路由于温度传感器LM35输出的电压范围为00.99 V，虽然该电压范围在AD转换器的输入允许电压范围内，但该电压信号较弱，如果不进行放大直接进行AD转换则会导致转换成的数字量太小、精度低。系统中选用通用型放大器A741对LM35输出的电压信号进行幅度放大，还可对其进行阻抗匹配、波形