[单片机课设]4路温度采集与显示系统设计徐).doc

工 业 大 学 《单片机与接口技术》 课程设计（论文） 题目： 4路温度采集与显示系统设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：信息科学与工程学院 教研室：自动化 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 4路温度采集与显示系统设计 课程设计（论文）任务 该系统应具备如下功能要求 采用8751单片机作控制器，选用ADC0809、显示电路及外扩的RAM、EPROM一起构成4路温度采集与显示系统。 1、采用8051单片机。 2、采用3位LED数码管，显示整数值。 3、外扩2KB RAM和4KB EPROM 4、检测范围是0℃┈+100℃。 5、开机或复位后，在LED最右端显示“H”，以提示系统正常； 6、正常运行时，不断采集温度并送显示。 自选合适的单片机芯片组成单片机应用系统，该系统应满足如下设计要求： 1、单片机最小系统设计； 2、单片机与A/D转换接口电路设计； 3、温度检测及变换电路设计； 4、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理； 5、按学校规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上； 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 目 录 第1章 方案论证 1 1 引言 1 2 结构框图 1 第2章 硬件设计 2 2.1四路温度采集与显示系统原理 2 2.2单片机最小系统设计 5 2.3 扩展系统设计 6 第3章 软件设计 8 3.1程序框图 8 3.2程序设计 9 第4章 课程设计总结 12 参考文献 13 1 设计任务要求 利用LM35D实现了局部温度范围的监测。即利用电压型温度传感器LM35D采集室温并产生10mv/℃的电压信号；采用A/D转换器将放大后的模拟信号转化为数字信号；实时显示转换后的室温；通过单片机实现高温，低温报警。经实验调试，用该方法对0-100℃范围温度测温时，测量误差为+0.4℃。LM35D是精度集成的电路温度传感器，线性好（10Mv/℃），宽量程（0℃-100℃），它的输出电压与摄氏温度线性成比例，无需外部校准或微调来提供±0.4的常用的室温精度，编程时易于实现。LM35D采集到的微弱电压信号经过放大器OP07放大十倍后送入A/D转换器（ADC0809）的输入端，ADC0809将模拟信号转化为数字信号后传给8051，选用4个共阴极8段数码显示管用于静态显示当前测量温度。用单片机RXD和TXD外接74LS164移位寄存器驱动数码管，使LED八段数码管动态显示室温。 2 方案比较 方案一 采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温和开动风扇使其降温。此方案简易可行,器件的价格便宜,但8031内部没有程序存储器,需要扩展,增加了电路的复杂性,且ADC0809是8位的模数转换,不能满足本题目的精度要求。 方案二 采用比较流行的AT80C51作为电路的控制核心, AT80C51不但与8051，8052 指令，管脚完全兼容，而且其片内的程序存储器采用FLASH 工艺，用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。AT80C51 单片机还支持在线编程，用户通过简单的电路连接就可以将电脑里的程序下载到单片机中，减少调试程序时不断拆卸和插入给芯片带来的损坏。此外AT80C51单片机有8 KB的程序存储器和256 B 的数据存储器，不需外部扩展存储芯片，可以降低硬件电路的复杂度。此方案电路简单并且可以满足题目中的各项要求的精度。 综上所述，我们选择方案二。 3．单元电路设计 四路温度采集与显示主要由温度采集与A/D转换、8051单片机、外扩2KB RAM、外扩4KB EPROM和3位数字显示系统五部分组成。构成整个系统的五部分功能如下： 1 温度采集电路。 （1） 电压型温度传感器LM35D LM35D输出电压正比摄氏温度成正比，其灵敏度为10mV/℃；温度范围0℃-100℃；电压为4-30V，可直接用温控电路的电源，但要加一个隔离二极管及平滑电容C；精度为±1℃；最大线性误差为±0.