基于51單片機(jī)的溫度檢測及顯示設(shè)計

由于高新技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器儀表的微型化，數(shù)字化已得到實現(xiàn)。90年代高精確度、高性能、多功能儀器儀表都已經(jīng)采用微處理器件。而作為工業(yè)控制和自動化領(lǐng)域的各種新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品的發(fā)展趨勢和顯著標(biāo)志智能化是自動化技術(shù)當(dāng)前和今后發(fā)展的動向之一。本文采用AT89C52單片機(jī)開發(fā)了鍵盤、液晶顯示器、多路溫度檢測來實現(xiàn)溫度的采集、溫度的文字顯示和圖形顯示三個系統(tǒng)。實驗證明，采用AT89C52開發(fā)的系統(tǒng)性能可靠、成本較低、軟件設(shè)計靈活簡單、硬件接口功能豐富，具有擴(kuò)展性好、通用性強(qiáng)等優(yōu)點。

1 元器件的選擇

1.1 核心芯片的選擇

AT89C52單片機(jī)價格低廉，輸入輸出口豐富，無需再另外擴(kuò)展，簡化了外圍電路。256 B內(nèi)部RAM，8 kB內(nèi)部ROM，程序存儲空間大，防止由于字模過多而造成存儲空間不夠。另外由于前期開發(fā)需要多次的寫入、擦除，而89C52可以完成1 000次寫／擦，故滿足要求。

1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的選擇

ADC0809是8位的A／D轉(zhuǎn)換芯片，為逐次逼近型。由單一的+5 V電源供電，片內(nèi)帶有所存功能的8路模擬多路開關(guān)，可對8路0～5 V的輸入模擬電壓信號分時進(jìn)行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換約需100μs；片內(nèi)的地址譯碼和鎖存電路，將單片機(jī)的三條地址信號譯碼生成選擇八路模擬通道。輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可以直接接到單片機(jī)的數(shù)據(jù)線上。

1.3 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器類型很多，目前出現(xiàn)的石英體溫度傳感器如AD590具有很高的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度和良好的線性，抗干擾能力強(qiáng)。單總線數(shù)字型的溫度傳感器DS18B20直接產(chǎn)生溫度數(shù)字信號，不需要A／D轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性都相當(dāng)高，但這些傳感器的適用范圍不廣，不利于以后其他功能的擴(kuò)展。所以本次采用TREND公司的鉑熱電阻溫度傳感器T／PI／HT，傳感器的工作電壓為24 V，輸出電流為4～20 mA，外接250 Ω精確電阻用于提取電壓時進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，ADC0809的輸入電壓在1～5 V范圍內(nèi)對應(yīng)的測量溫度范圍為-10～+160℃。

2 AT89C52的設(shè)計應(yīng)用

2.1 硬件設(shè)計

根據(jù)設(shè)計儀表的功能要求，本設(shè)計要完成以下功能：

(1)數(shù)字化測量，顯示及報警裝置；

(2)顯示指定位置溫度的數(shù)值及其動態(tài)曲線圖；

(3)多路模擬數(shù)據(jù)的采集、處理；

(4)溫度值字體的放縮。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。