多路温度检测系统的设计

1、收稿日期:2002204223作者简介:谢迎娟(1976- , 女, 江苏常州人, 助教, 电气技术专业.文章编号:100921130(2002 0420037204多路温度检测系统的设计谢迎娟, 董涌波(河海大学计算机及信息工程学院, 江苏常州213022摘要:介绍一种以单片机为核心的温度检测系统. 实时处理; 通过串行口向上位机发送温度数据, . 关键词:温度; 单片机; 检测系统中图分类号:TP391.41, 生产过程中常常需要对温度进行、数值显示和数据的存储, 效率高, 性能稳定, 还可以实, 在工业生产中应用越来越广泛. 为此设计了采用AT89C51为核心的多路温度检测系统.1系统性

2、能特点及工作原理本系统由单片机、温度采集、键盘、显示、报警、数据传输等部分组成, 系统硬件原理图如图1系统硬件原理图Fig. 1Diagram of priciple for the system h ardw are图1所示. 其中AT89C51单片机为系统核心, 主要完成对温度数据的采集和处理, 控制系统的工作, 协调串行通信向上位机发送数据信息1. 本系统能实现对8路温度的检测和显示,可预设各路温度的上、下限值, 设置定点或巡回检测方式及报警功能, 向上位机发送温度数据以形成报表.2硬件实现2. 1温度测量及放大电路温度采集包括温度测量、放大变送及A/D 转换电路. 温度测量需要用温度传

3、感器. 常见的温度传感器有热电偶、 热电阻、集成温度传感器. 本系统中采用美国模拟公司的AD590精密集成温度传感器. 它是一种两端式恒流器件, 输出电流为1A/K (热力学温度 , 其精度高, 线性第16卷第4期2002年12月河海大学常州分校学报JOURNA L OF H OH AI UNI VERSITY CH ANG ZH OU V ol. 16N o. 4Dec. 200222and amplifier 好, 有较宽的工作电压(-4+30V , 检测范围在-55+155之间, 易于使用, 测量电路不需用电桥和线性化电路. AD590测量温度时, 通过电阻将电流信号转换为电压信号输出,

4、 经放大电路放大到满足A/D 转换的电压2.本系统中温度测量及放大电路如图2所示. 图中AD581作为基准电压源, 输出+10V 电压, 给AD590提供稳定电压. 由于AD590测的是热力学温度, 若需要得到摄氏温度, 要调整电阻, 图2中电位器R1用于调零点,R2用于调整增益. 调整过程为:在冰水混合物(0 中调整R1, 使输出 V t =0, 然后在100的沸水中调整R t , 使V t =100mV , 整几次, 确保0时V t =0;100 t =V t 与温度成线性关系, 斜率为1mV/. =5V , 就可作为A/D 转换的输入信号, 可准确测量0, 温度测量和单片机系统不共地.2

5、. 2A/D , 须经过A/D 转换为数字量后才能由单片机进行处理. 本系统中A/D 转换器采用美国模拟公司的ADC0809. ADC0809是8通道8位C M OS 逐次逼近型A/D 转换器. 片内设置了多路模拟开关以及通道地址译码及锁存电路, 能对多路模拟信号进行分时采集与转换, 最大不可调误差为±1LS B. 可直接与单片机相连, 不需另加接口电路.图3硬件配置图Fig. 3H ardw are configuration如图3所示,89C51通过地址线P2. 7和读、写控制线RD ,WR 来控制A/D 转换器的模拟输入通道锁存、启动和输出允许. ADC0809的8个模拟量输入

6、通道I N0I N7, 由通道选择线AD 283河海大学常州分校学报2002年12月DA ,ADDB ,ADDC 决定, 由89C51的P2. 0P2. 3提供, 则8个模拟量输入通道地址依次为78FF 7FFF. A/D 转换结果经0809三态输出数据锁存器D0D7送入89C51的P0口. ADC0809的时钟频率为640kH z , 由于其内部没有时钟电路, 时钟f C L K 由89C51A LE 经分频后提供.2. 3键盘显示报警部分要使系统具有键盘设置、显示、报警等多种功能, 单片机89C51现有的I/O 接口是不够的, 所以本系统通过8155作为I/O 接口, 扩展3×4

7、键盘和LE D 显示电路. 89C51通过地址线P2. 5及P2. 4控制8155的选择线I O/M 和片选信号CE , 来选择8155及其工作方式. 读、写控制线RD ,WR 连接8155读、写输入线. P0口直接与8155地址数据总线AD0AD7连接, 既作低8位地址总线又作数据总线, 单片机和8155的地址、数据、命令通过此口传送.扩展LE D 显示电路时,LE D 的段选码由8155P B , PA , 实现LE D 的动态显示. 扩展键盘时,8155PA , PC 口提供. 3×4键盘中:07;8;9、A 为修改上、下限温度值;B 为清零复位键.2. 4数据传输部分, P1

8、. M AX485与上位机相连, 进行串行通信. P1. 7控制M AX485, 用软件控制. RX D 接单片机的串行输入端, 接收上位机通过M AX485. TX D 为单片机的数据输出端, 通过M AX485发送数据给上位机, 然后单片机与上位机之间开始串行通信.图4主程序框图Fig. 4Diagram of m ain program 3软件设计系统的程序固化在AT98C51内部的Flash 存储器中.3. 1主程序主程序流程图如图4所示. 系统得电以后,89C51自动得电复位,CPU从0000H 开始执行. 通过初始化对系统的命令、状态、存储单元的内容、温度上下限、A/D 转换器、各

9、I/O 接口等预设置值. 经过系统测试,LE D 上显示“-”表示系统正常, 等待键盘输入.ADC0809A/D 转换速度较快, 采用查询方式读入A/D 转换结果. 如检测I N0通道:M OV R1, #78FFH ; 选择通道0M OV DPTR ,R1M OVX DPTR ,A ; 启动A/D 转换M OV 30H , #30HD1:DJNZ 30H , 93第16卷第4期谢迎娟, 等多路温度检测系统的设计D2:JNBP1. 3,D2; 等待A/D 转换结束M OVX A , DPTR ; 读入A/结果M OV 31H ,A为消除干扰, 提高系统的可靠性, 采用数字滤波的方法消除环境对采

10、样值的影响. 本系统中采用中值滤波法. 对每一个检测通道连续采样7次, 把采样结果从小到大排队, 取中间值作为A/D 转换结果, 可以有效滤去由于偶然因素引起的误差.为避免程序“跑飞”, 利用指令冗余, 在跳转指令前插入NOP 指令. 同时, 定时器O 每1s 定时中断, 使程序返回到复位入口地址0000H , 程序纳入正轨, 重新开始运行.3. 2上位机管理软件 图5上位机软件系统模块结构图Fig. 5Diagram for models of host softw are上位机管理软件利用VB6. 0开发, 系统模块结构图如图5所示. 主要包括:a. 通信模块:信, 在后台运行.b. 数据

11、管理模块, 、统计、打印.c. 数据分析模块:对温度数据进行显示、查询、处理.d. 系统维护模块:对温度数据库进行管理和维护. 4结束语本多路温度检测系统结构简单, 成本低, 外接元件少, 据此系统研制成的多路温度检测仪, 在实际应用中工作性能稳定, 测量温度准确, 精度高, 适用范围广泛. 也可在此基础上修改为其他非电量参数的测量系统.参考文献:1何立民. MCS 251系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术M.北京:北京航空航天大学出版社,1990.2薛文达. 传感器应用技术M.南京:东南大学出版社,1998.(下转第58页 能力和创业精神. 但考虑到会计学这一应用科学的特殊性, 会计素

12、质教育应建立在应试教育的基础之上6.b. 应提倡终身教育. 随着社会的发展, 市场经济的进一步完善, 会计知识在不断的更新, 我国的会计准则体系也在不断地修订和完善之中. 因此要成为一名合格的会计人员, 就需要不断地学习新的会计准则和会计法规, 不断地更新自己的会计知识体系, 要“活到老, 学到老”.c. 应注重国际化教育. 作为企业管理决策层的组成人员, 会计人员不仅要熟悉国内的会计准则和会计法规, 还要熟悉国际会计准则和国际惯例.d. 应加强网络教育. 企业面临着两种考验:一是网络化考验, “要么触网, 要么死亡”; 二是电子商务的考验, “要么电子商务, 要么无商可务”. 因此, 络化教

13、育和电子商务知识的传授.参考文献:1罗玉林, . .上海会计,2001(4 :26.2杜平. .时代财会,2001(7 :23.3孙玉环J.上海会计,2001(5 :30.4李祥玲. J.会计之友,2001(3 :23224.5王育红. 知识经济时代会计所面临的挑战与机遇J.黑龙江财会,2001(2 :32233.6伍中信. 全面推进会计素质教育的基本内涵N.光明日报,2002212206(1 .(上接第40页Design of Multi 2channel Temperature Detecting SystemXIE Ying 2juan , DONG Yong 2bo(C ollege of C om puter &In formation Engineering ,H ohai Univ. ,Changzhou 213022,China Abstract :In this paper ,the authors introduce a multi 2channel tem perature detecting system which has a core of single 2chip controller. The system measures the tem perature by the tem perature sens or ,dis