温度采集及显示课程设计论文.doc

 摘 要：本文主要介绍了温度数据采集系统的硬件电路结构及其原理。所设计的电路具有温度小信号放大，模数转换以及显示的功能。前端可以把温度传感器的模拟信号采集到系统中，经高保真运算放大器将信号放大，把电压信号输入A/D转换，利用A/D转换工具将模拟信号转化为数字信号，然后将得到的数字信号传送至单片机，通过程序对信号进行处理，最后将采集到的温度用数码管显示出来。  关键词：温度采集；单片机；；显示； 图1 4 芯片介绍 4.1 单片机89S52 AT89S52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大89S52单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。兼容MCS51指令系统 15个双向I/O口 两个16位可编程定时/计数器 时钟频率0-24MHz 两个外部中断源 低功耗睡眠功能 可直接驱动LED 可编程UARL通道 2k可反复擦写(1000次）Flash ROM 6个中断源 2.7-6.V的宽工作电压范围 128x8b内部RAM 两个串行中断 两级加密位 内置一个模拟比较放大器 软件设置睡眠和唤醒功能89S52管脚图如图2所示： 图2 单片机89S52管脚图 管脚介绍： 电源引脚Vcc和Vss Vcc（20脚）：电源端，为+5V Vss（10脚）：接地端 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1（5脚）：接外部晶体和微调电容的一端。在89S52片内是振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体的固有频率。若须采用外部时钟电路，则该引脚悬空。 要检查89S52的振荡电路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。XTAL2（4脚）：接外部晶体和微调电容的另一端。在片内，它是振荡电路反相放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚输入外部时钟脉冲。 控制信号引脚RST RST（脚）：RST是复位信号输入端，高电平有效。当此电平保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以完成复位操作。 P1口共8脚，准双向端口。 　P3.0～P3.6共7脚，准双向端口并且保留了全部的P3的第二功能，如P3.0、P3.1的串行通讯功能，P3.2、P3.3的中断输入功能P3.4、P3.5的定时器输入功能。 在引脚的驱动能力上面，89具有很强的下拉能力，P1P3口的下拉能力均可达到20mA.相比之下，89C51/87C51的端口下拉能力每脚最大为15mA。但是限定9脚电流之和小于71mA.这样，引脚的平均电流只9mA。89驱动能力的增强，使得它可以直接驱动LED数码管3?位A/D转换器，其中集成了双积分式A/D转换器所有的CMOS模拟电路和数字电路。具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只要外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下： 精度：读数的±0.05%±1字 模拟电压输入量程：1.999V和199.9mV两档 转换速率：2-25次/s 输入阻抗：大于1000MΩ 电源电压：±4.8V—±8V 功耗：8mW（±5V电源电压时，典型值） 4.2.2 各引脚功能说明如下： MC14433 采用字位动态扫描BCD码输出方式，即千、百、十、个位BCD码分时在Q0—Q3轮流输出，同时在DS1—DS4端输出同步字位选通脉冲，很方便实现LED的动态显示。 MC14433的引脚说明： （1）. Pin1(VAG)—模拟地，为高科技阻输入端，被测电压 和基准电压的接入地。 图3 MC14433引脚图 （2）. Pin2(VR)—基准电压，此引脚为外接基准电压的输入端。MC14433只要一个正基准电压即可测量正、负极性的电压。此外，VR端只要加上一个大于5个时钟周期的负脉冲(VR)，就能够复为至转换周期的起始点。 （3）. Pin3(Vx)—被测电压的输入端，MC14433属于双积分型A/D转换器，因而被测电压与基准电压有以下关系： 因此，满量程的Vx=VR。当满量程选为1.999V，VR可取2.000V，而当满量程为199.9mV时，VR取200.0mV，在实际的应用电路中，根据需要，VR值可在200mV—2.000V之间选取。 （4）. Pin4-Pin6(R1/C1，C1)—外接积分元件端。积分电容一般选0.1uF聚脂薄膜电容。 （5）. Pin7、Pin8(C01、C02)—外接失调补偿电容端，电容一般也选